本文针对典型电化学发光（ECL）反应中仅纳米材料表面分子具有最高反应活性的问题，将单层rubrene（Rub）通过π-π作用组装到石墨烯片层表面，制备单层rubrene功能化石墨烯复合体（G/mRub），以最大化表面Rub分子并获得强ECL发射。以G/mRub为强ECL发射体，结合免疫识别诱导的无酶三维DNA机器，构建了用于人血清半...
本文综述人乳头瘤病毒（HPV）E6区段生物传感在宫颈癌早期检测中的研究进展。HPV感染，尤其是高危型HPV16和HPV18，是宫颈癌发生的重要危险因素；E6区段序列保守且与病毒致癌转化密切相关，可作为早期筛查的生物标志物。现有临床方法包括巴氏涂片、Southern blot、PCR/实时PCR、HCII杂交捕获和DNA芯片等，但普遍...
闪蝶翅膀具有周期性纳米脊结构，可产生结构色和光子带隙。本文报道了一种由心肌细胞驱动的可视化生物传感器：将工程化心肌细胞组装在 Morpho Menelaus 蝴蝶翅膀上，翅膀表面的平行纳米脊可引导心肌细胞定向排列，并帮助其恢复自主搏动和良好收缩性能。心肌细胞收缩与舒张时，弹性翅膀发生同步周期性变形，使结构色和光子带隙发生同步偏移，从...
挥发性脂肪酸（VFAs）尤其是乙酸浓度已被证明是厌氧消化（AD）等厌氧过程的敏感可靠指标。微生物燃料电池（MFC）因反应器结构简单、运行条件温和，被视为有前景的VFA传感器。然而，传统MFC生物传感器在真实消化液直接加入阳极时，可能难以区分VFAs与其他有机物。本研究开发了一种以智能方式运行的MFC生物传感器，用于选择性检测乙酸。传...
电化学正以极快速度提供多种传感器。许多传感器具有强大优势，包括伏安法、阻抗法、安培法和电导法等多种平台，以及高灵敏度、高选择性和低成本等传感性能。因此，它们在食品尤其是肉类新鲜度测定中的应用不断增加。快速评估肉类新鲜度的新方法对于满足全球日益增长的肉制品需求至关重要。为此，本文简要而精炼地综述了最有前景的电化学传感器类型，包括基于导...
脑组织在受到刺激时能量代谢增强，但不同代谢环节变化并不一致。刺激后局部脑血流和葡萄糖摄取迅速增加，而氧摄取增加较小，提示糖酵解速率暂时超过氧化代谢，伴随乳酸生成增加。本迷你综述围绕长期争议——刺激诱导的有氧糖酵解究竟发生在神经元还是星形胶质细胞——进行评述，并将近期在急性脑片和活体动物中利用生物传感器测量神经元代谢变化的研究置于其他...
为提高电化学发光（ECL）检测灵敏度并拓展发光材料应用，开发共反应物加速器是重要途径。本文选用金纳米团簇（Au NCs）作为发光材料，发现由酶促反应原位生成的硫胆碱（thiocholine）可作为 Au NCs-S2O8^2− ECL 体系的共反应物加速器。基于该发现，构建了基于乙酰胆碱酯酶（AChE）的高灵敏乙酰硫胆碱（ATCl）...
本文提出一种面向即时诊断的多功能酶试剂理性设计策略，以减少下游分离步骤并消除固定偶联化学试剂。融合蛋白将核心检测酶（单体沙胆碱氧化酶 mSOx 或辣根过氧化物酶 HRP）、可视化蛋白 mCherry 和内置二氧化硅亲和肽 R5 连接在一起。在大肠杆菌中表达时，可通过 mCherry 荧光增强和色卡对照半定量判断表达水平。R5 肽（S...
Corin（心房利钠肽转化酶，EC 3.4.21）是表达于心肌细胞的跨膜丝氨酸蛋白酶，通过切割并激活前心房利钠肽（pro-ANP）生成有生物活性的 ANP，发挥心脏保护作用。作者此前建立了稳定表达 ANP 受体、cGMP 依赖性阳离子通道和钙敏感发光蛋白 aequorin 的 ANP 报告细胞系，用于实时检测 cGMP。本文报道了用...
肌酐是肌肉中肌酸磷酸代谢的终产物，其血清正常水平约为45–140 μM，健康人每日经尿液排出约0.8–2.0 g；在肾功能障碍、甲状腺疾病或肌肉损伤时血清肌酐可超过1000 μM。比色法、分光光度法和色谱法等传统方法虽灵敏、选择性较好，但存在耗时长、需样品前处理、仪器昂贵且需专业人员操作等不足。生物传感器具有快速、简便、低成本和高灵...
本研究比较微生物燃料电池（MFC）和微生物电解池（MEC）作为生物传感器用于实时环境监测的性能。初始加标试验中，向阳极室液体加入乙酸或 NH4+、Na+、Mg2+、Fe2+ 硫酸盐及肥料溶液，比较电流响应。结果表明 MFC 传感器响应时间更短、灵敏度更高，加标后恢复更快。随后在连续流动模式下，以不同浓度乙酸及 NH4+、Na+、Fe...
使用微生物如细菌的生物传感器具有生命周期短等优势。一种已开发的比色生物传感器技术是利用大肠杆菌（E. coli）生物反应器介导的普鲁士蓝形成反应与铁氰化物。固定化可使细菌在不降低其生物受体能力的前提下长期使用。本研究旨在开发一种新型、快速的固定化细菌生物传感器，用于检测水中毒性化合物并评估其分析性能。采用包埋法将 E. coli 固...
基于葡萄糖代谢的胰岛素剂量方案可帮助全球数百万糖尿病患者控制血糖。自胰岛素被发现以来，胰岛素类似物、剂量方案改进和便携式血糖仪显著改善了血糖管理，当前研究也关注更少侵入性的替代采样部位。然而，直接测量游离胰岛素的即时检测（POC）设备仍是缺失环节。同时测量葡萄糖和胰岛素可改善胰岛素敏感性估计、降低控制波动并提高低血糖安全性。由于胰岛...
循环肿瘤DNA（ctDNA）是一类液体活检标志物，指存在于人体外周血等体液中、携带肿瘤特异性基因改变的基因片段。越来越多证据表明，ctDNA可用于肿瘤诊断、预后评估和肿瘤异质性分析，是血液中的“肿瘤密码”。本文首先概述ctDNA液体活检，并比较传统ctDNA检测技术，指出生物传感器因便携、灵敏、特异和易用而成为ctDNA检测的优选平...
适配体（aptamer）又称合成抗体，是近年来与抗体研究相竞争的新兴技术。适配体具有独特而重要的特性，使其在疾病诊断、预防和诊疗等多样化应用中不断拓展。适配体的多功能性还使其可作为基因表达调控元件，即合成核糖开关。本文综述并讨论了适配体技术在水产养殖生物安全中的应用，重点介绍其在疾病诊断生物传感器检测中的发展前景，以及预防和治疗方面...
人乳头瘤病毒（HPV）是常见性传播疾病病原体，其中HPV-16和HPV-18为最高危型别，与女性妇科恶性肿瘤及宫颈癌（CC）密切相关。近年来，能够动态监测HPV-16和HPV-18杂交事件的基因传感器受到广泛关注。本系统综述总结了基于DNA的基因传感检测方法在诊断高危HPV癌前病变中的发展路径。作者检索PubMed、Cochrane...
纳米纤维具有独特结构特征，在生物医学与医疗健康领域展现出巨大潜力。本文综述纳米纤维技术、独特性质、制备技术（物理、化学和生物方法）及其在生物医学和医疗领域的新兴应用。文章总结近年来纳米纤维用于药物递送与控释、组织工程支架、伤口愈合敷料、生物传感器、生物医学器件、医学植入物、皮肤护理以及空气、水和血液净化系统的研究进展。文中关注由不同...
表面等离子共振（SPR）生物传感器已成为无标记光学生物分子传感和生物分子相互作用动力学研究的重要技术。尽管生物分子通常含有大量可电离基团，但生物分子体系的静电电荷如何影响 SPR 响应仍缺乏系统认识。本文表明，SPR 传感器表面生物分子层中的负静电电荷会引起显著的 SPR 光谱位移，并识别出两种主要机制：一是带电生物分子层上方形成双...
细胞分裂素（CKs）在植物发育中作用明确，近年也被发现参与部分细菌和真菌植物病原的致病过程，因此快速鉴定能产生 CKs 的病原菌具有重要意义。本研究利用苹果树 CHASE 组氨酸激酶受体 MdCHK2 对 CKs 的感知特性，构建了基于 sln1Δ 酿酒酵母表达 MdCHK2 的酵母生物传感器。该传感器无需对生物样品进行提取或纯化，...
α-突触核蛋白（SYN）是帕金森型痴呆的关键蛋白，精确测定脑脊液（CSF）中该蛋白含量有助于疾病诊断与预后。本研究设计了一种金纳米颗粒（AuNP）–聚谷氨酸（PGA）修饰的氧化铟锡（ITO）基一次性神经生物传感器系统，用于检测帕金森病重要生物标志物α-突触核蛋白（alpha-SYN）。谷氨酸在电极表面经电聚合形成PGA，并对影响传感...