Simulation of an electrically actuated cantilever as a novel biosensor.
近年来，通过分析生物颗粒的机械性质进行检测受到关注。为识别不同生物颗粒并估计其尺寸，本文提出一种机械纳米传感器。传感器中，固定电极/基底的多个区域涂覆不同化学物质作为探针或受体，用于吸引目标生物颗粒。其识别原理是施加电激励，并测量受驱动悬臂梁电极的最大偏转；同时研究导致拉入不稳定的临界电压，这对高灵敏度检测器尤为重要。作者基于Ham...
Lab-on-a-Chip Systems for Aptamer-Based Biosensing.
适配体是从随机寡核苷酸或肽库中筛选出的、对特定生物分子具有高亲和力的短序列，可作为生物传感器中替代抗体的新一代识别元件。近年来，适配体因稳定性高、成本低、可批量制备和可重复使用等优势，被广泛整合到多种传感平台中，以提高分析物检测的特异性与选择性。与此同时，芯片实验室（LOC）、即时检测（POC）和个性化医学快速发展，将适配体传感器与...
A robust and efficient aqueous electrochemiluminescence emitter constructed by sulfonate porphyrin-based metal-organic frameworks and its application in ascorbic acid detection.
水相中有机发光体稳定且强的电化学发光（ECL）发射对拓展其在早期诊断中的应用至关重要。本文通过 Zn(II) 中位四(4-磺酸苯基)卟啉（Zn-TSPP）与锌离子配位，简便制备了锌基磺化卟啉金属有机框架（(Zn)porphMOF）。该材料在 K2S2O8 共反应物体系中经“还原-氧化”路径在水相中产生显著增强的 ECL 辐射。与 Z...
Gd
本研究开发了一种多价磁性生物传感策略，将磁分离与磁弛豫切换（MRS）相结合，以负载Gd3+的磁性纳米颗粒作为探针。Gd3+作为过渡金属离子，其d轨道存在多个未成对电子，可产生较强的交变磁场，从而缩短横向弛豫时间T2，提供强磁信号。通过将Gd3+负载到磁性纳米颗粒上，作者制备了兼具磁分离与MRS信号读出的多价磁性探针。该多价传感技术简...
Restriction of intramolecular motions (RIM) by metal-organic frameworks for electrochemiluminescence enhancement:2D Zr
本文首次发现二维超薄Zr12-adb金属有机框架（MOF）纳米片可通过限制分子内运动（RIM）增强电化学发光（ECL）发射。在Zr12-adb中，桥联配体adb被拉伸并固定于两个Zr12簇之间，抑制了分子内旋转、振动和扭转等非辐射能量损耗，因而其ECL强度和效率显著高于H2adb单体及聚集体。同时，多孔超薄结构允许共反应物扩散进入M...
Avian Influenza Virus Detection by Optimized Peptide Termination on a Boron-Doped Diamond Electrode.
本研究报道了一种基于硼掺杂金刚石（BDD）电极的电化学生物传感器，用于高灵敏度检测禽流感病毒。作者将模拟唾液酸受体的五肽 Ala-Arg-Leu-Pro-Arg 设计为二价和四价树状肽，并通过铜催化叠氮-炔点击化学固定于炔基末端 BDD 表面。通过优化肽密度，病毒结合显著改变电极电荷转移电阻，从而用电化学阻抗谱（EIS）实现无标记检...
Graphene/aptamer probes for small molecule detection: from in vitro test to in situ imaging.
小分子是分子生物学、环境、医学和食品工业中的关键检测对象，但因其识别困难，尤其在细胞或动物体内等复杂样品中难以定量。石墨烯/适配体探针凭借高选择性、高灵敏度、低成本以及可用于活细胞或动物体内探测的潜力，为小分子定量提供了新途径。本文综述了石墨烯/适配体探针用于小分子检测的研究进展，重点介绍其设计与开发，以及基于荧光、电化学、比色、化...
Giant Goos-Hänchen Shifts in Au-ITO-TMDCs-Graphene Heterostructure and Its Potential for High Performance Sensor.
为提高表面等离子共振（SPR）生物传感器性能，本文提出基于石墨烯和过渡金属二硫化物（TMDCs）二维材料的 Au-ITO-TMDCs-石墨烯异质结构，以显著增强 Goos-Hänchen（GH）位移。理论分析表明，在 Kretschmann 构型中，Au 膜激发表面等离子极化激元后，ITO、TMDCs 和石墨烯层可改变反射相位并放大...
Host-guest recognition coupled with triple signal amplification endows an electrochemiluminescent biosensor with enhanced sensitivity.
本文首次报道一种基于主客体识别与三重信号放大的电化学发光（ECL）生物传感器，用于尿嘧啶 DNA 糖基化酶（UDG）检测。该传感器以氧化石墨烯（GO）修饰电极为基底，负载 β-环糊精（β-CD）作为 Fc 捕获层；发夹 DNA 探针茎部含 6 个尿嘧啶，5′ 端巯基固定于 FeMOF/AuNPs@luminol 平台，3′ 端标记二...
An optical detection module-based biosensor using fortified bacterial beads for soil toxicity assessment.
本文报道一种用于土壤污染评估的光学生物传感器模块，采用封装于聚多巴胺（PD）包被海藻酸微珠中的发光细菌生物报告菌。PD包被微珠具有更高的机械强度和稳定性，但对诱导性有毒物的响应略有延迟。以甲苯作为模型土壤污染物，在遮光、控温的生物传感器模块中，使用两种发光报告菌株进行甲苯检测。携带可诱导grpE::luxCDABE融合基因的菌株TV...
Biosensors on the road to early diagnostic and surveillance of Alzheimer's disease.
阿尔茨海默病是一种起病隐匿、进展缓慢且难以治愈的神经退行性疾病，其患病率预计将在未来数十年迅速上升。因此，开发灵敏、可靠且低成本的方法检测阿尔茨海默病生物标志物具有重要意义。生物传感器可将生物识别事件转换为电、热或光学信号，具有高灵敏度、高选择性、快速、简便和低成本等优势。本综述聚焦近十年来阿尔茨海默病生物传感的进展、挑战与趋势，重...
Nucleic acid-cleaving catalytic DNA for sensing and therapeutics.
具有核酸切割催化活性的DNAzyme（催化DNA）因序列功能不断拓展，正成为传感领域廉价、稳定且可放大的检测元件。本综述系统梳理并详细描述迄今已鉴定的核酸切割型DNAzyme，按催化所需的小分子或金属离子进行分类，并指出不同DNAzyme中在文献中不易直接看出的保守区域。文章进一步阐述这些DNA序列的功能广度及其适用反应条件，包括温...
Early Detection of Atrial Fibrillation Based on ECG Signals.
心房颤动（AF）是最常见的心律失常，也是重大医疗挑战；在症状持续时早期检测与规范治疗尤为关键。本研究开发了一种低成本、家用、非侵入式心脏健康监测原型，用于实时筛查潜在 AF。AF 的主要特征为心率明显升高以及心电信号中相邻 R 波间期不规则。该装置通过 Bitalino 心电传感器和电极采集体表心电，经 Arduino 微控制器和简...
Para-sulfonatocalix[n]arene-based biomaterials: Recent progress in pharmaceutical and biological applications.
本文综述了对位磺化杯芳烃（para-sulfonatocalixarenes, p-SCX）的发展历史、理化性质与生物特性。作者分析了 p-SCX 固有的抗菌、抗真菌活性及其对人体器官的低毒性，指出其良好生物相容性使其可成为生命科学和药学应用的候选材料。文章详细讨论了 p-SCX 与不同药物的相互作用、药物包封、递送与释放能力，以及...
Tracking the homeostasis of second messenger cyclic-di-GMP in bacteria.
环二鸟苷酸（c-di-GMP）是细菌中重要的第二信使，调控细菌从运动态向定着态转变，并参与细胞分裂、胞外多糖合成和生物膜形成等过程。由于 c-di-GMP 水平决定细菌表型，其合成与水解受到多重机制严格调控；干扰其稳态会影响细菌生长与存活。现有 c-di-GMP 浓度测定方法大多缺乏单细胞分辨率，无法反映胞内 c-di-GMP 的异...
Improvement of
顺丁烯二酸是生产尼龙、聚氨酯和对苯二甲酸的潜在平台化合物，但目前尚无经济可行的生产工艺。为挖掘提高酿酒酵母中 cis,cis-顺丁烯二酸（CCM）产量的新遗传靶点，本研究采用宽动态响应的 CCM 生物传感器驱动绿色荧光蛋白（GFP）表达，对 CCM 产生酵母的紫外诱变库进行筛选。通过荧光激活细胞分选（FACS）获得突变株 Mut13...
High-sensitive and multiplex biosensing assay of NSCLC-derived exosomes via different recognition sites based on SPRi array.
非小细胞肺癌（NSCLC）可向血液循环系统分泌高浓度外泌体，外泌体是NSCLC早期诊断中敏感且无创的生物标志物，但目前仍缺乏可行且准确的方法分析不同NSCLC细胞来源的外泌体。本文建立了一种基于表面等离子共振成像（SPRi）的生物传感检测方法，通过抗体与不同识别位点的生物亲和相互作用，实现对NSCLC来源外泌体的高灵敏、多联表征。该...
Integration and synergy in protein-nanomaterial hybrids for biosensing: Strategies and in-field detection applications.
生物传感器在临床诊断、食品安全和环境监测等领域中，对可靠、灵敏及现场实时检测具有重要意义。提高分析性能的关键在于有效识别、信号产生与放大，而将多种传感元件集成到小型化、便携式装置中仍具挑战。蛋白-纳米材料杂化体（PN hybrids）整合了生物活性蛋白（酶、抗体等）与纳米材料（纳米颗粒、纳米管、纳米片、纳米花等）的丰富理化性质，既可...
Convenience biosensing approach of lactic acid in stratum corneum for skin care assessment.
角质层中的乳酸可增强皮肤柔韧性，是评估皮肤状态的重要指标，因此需要开发简单、低成本的检测方法。本研究开发了一种一次性印刷芯片生物传感器，用于分析胶带剥离（TS）角质层水提取液中的乳酸。首先制备普通乳酸传感器，将乳酸氧化酶（LOD）与酶固定树脂混合后涂覆在印刷芯片工作电极上；随后制备锇聚合物介导乳酸传感器，在工作电极上先涂覆锇聚合物（...
Microbial L-asparaginase: purification, characterization and applications.
L-天冬酰胺酶（E.C.3.5.1.1）是一种重要酶，数十年来被纯化与表征，用于研究其对急性淋巴细胞白血病（ALL）和霍奇金淋巴瘤等淋巴增殖性疾病的抗癌活性。该酶可将 L-天冬酰胺水解为天冬氨酸和氨，从而耗竭肿瘤细胞所需的非必需氨基酸，抑制癌细胞增殖。除医药用途外，L-天冬酰胺酶还用于食品工业，通过降低 L-天冬酰胺水平减少高温烹饪...