本研究开发了一种简单、准确的生物传感器，将化学发光侧流免疫分析（CL-LFIA）与智能手机集成，用于定量检测唾液皮质醇。该传感器基于直接竞争免疫分析，采用辣根过氧化物酶-皮质醇偶联物（HRP-cortisol）作为标记物，并加入鲁米诺/增强剂/过氧化氢化学发光底物进行检测。智能手机相机作为光探测器，通过专用应用程序完成图像采集与数据...
纳米尺度吕库古杯阵列是由纳米杯与纳米颗粒构成的混合结构，对折射率变化具有超灵敏响应。本研究在纳米杯阵列（nanoCA）上耦合电化学与局域表面等离子体共振（LSPR）光谱测量，开发了一种电化学 LSPR 传感器。基于电化学与 LSPR 测量的结合，在电化学调制下观察到显著的 LSPR 共振波长移动。同步实施循环伏安（CV）与光学透射光...
分子工程的进展推动了医学发展，但新一代抗癌药物、替代性生物传感器和疫苗等仍是分子生物学与生物技术面临的难题。噬菌体作为一种可工程化的生物技术工具，为传统方法提供了有前景的替代方案。噬菌体可用作抗癌制剂、疫苗设计的新平台，或药物发现中的靶向载体；同时也可用于现代细胞成像、生物传感器构建以及食品病原体检测。本文综述了噬菌体分子与化学工程...
急性肝衰竭可引发脑水肿、脑高灌注和颅内高压，这些并发症被认为由高氨血症和炎症介导的脑代谢改变所致。由于急性肝衰竭患者脑组织中腺苷降解产物升高，本研究检测高氨血症是否诱导脑组织释放腺苷，并考察腺苷受体配体对颅内压和脑血流的影响。作者采用微电极生物传感器实时测定暴露于氨的大鼠脑片以及高氨血症合并全身炎症大鼠模型中的皮层腺苷浓度。脑片在 ...
本文提出一种基于DNA修饰电极平台的固态电化学发光（ECL）生物传感器，利用目标物结合前后核苷酸与石墨烯之间π–π相互作用的变化实现检测。巯基修饰的富T单链DNA（ssDNA）探针通过硫醇–金键自组装在预固定Ru(bpy)3^2+复合物和金纳米颗粒（GNPs）的玻璃碳电极（GCE）表面。ssDNA可因核苷酸与石墨烯的强π–π作用吸附...
本研究开发了一种基于催化化学传感元件的微电脑安培分析仪，用于液体样品中甲醛的定量测定。通过调节工作电极电位可提高对目标分析物的选择性，并研究了三种不同工作电极化学结构或构型的安培分析仪分析参数。该分析仪在含甲醛废水中进行了测试。此外，作者开发了一种简单低成本的生物传感器，用于半定量检测超过阈值水平的空气中甲醛。该生物传感器基于暴露于...
碳纳米结构（CNs）因其前所未有的光学、电学和结构性质，被认为是最有前景的生物识别纳米材料之一，可用于应对神经退行性疾病（NDs）带来的公共健康与社会经济负担。特别是，CNs 可被定制用于特异性检测指示 NDs 的生物标志物。然而，构建此类生物传感器面临重大技术挑战：需均匀制备具有优异性能的 CNs，以在复杂生物环境中高灵敏检测生物...
食品病原菌常引起食源性疾病，因此需要快速识别细菌来源以控制其传播和疫情。预富集培养或直接在琼脂平板上培养是标准微生物学方法。本综述更新了核酸检测之外的替代分子方法，用于物种鉴定。基于生物传感器的方法依赖抗体、适配体或高亲和力配体对抗原靶标或受体的识别；捕获的抗原可通过抗体或高亲和力、高特异性识别分子直接/间接检测。文章讨论了多种检测...
纳米尺度适配体（Aptamers, Aps）是短单链 DNA 或 RNA 寡核苷酸，可高亲和力特异性结合靶标，因而被视为强效诊断与分析传感工具，即适配体传感器。适配体通过系统进化指数富集（SELEX）从随机寡核苷酸库中筛选获得。本文综述并讨论适配体传感器领域最新研究，重点探讨其多分析物检测潜力。由于适配体在分析物存在下具有特异性折叠...
食源性疾病发病率持续上升，已成为全球重大公共卫生问题。食源病原体可存在于多种食品中，及时检测对保障食品安全和预防食源性疾病至关重要。传统培养与生化鉴定方法虽然简单、成本低，但耗时长、操作繁琐，且可能漏检活菌不可培养状态病原体。为克服这些局限，研究者发展了多种快速检测方法。本文综述食源性细菌病原体快速检测的原理、应用、优势与局限，将方...
水杨酸（SA）是植物抵御生物营养型和半生物营养型病原菌的关键防御信号分子，但植物细胞中 SA 如何合成仍不清楚。为鉴定参与病原诱导 SA 积累的新组分，作者利用基于细菌生物传感器 Acinetobacter sp. ADPWH_lux 的 SA 定量方法，在拟南芥中开展大规模遗传筛选，检测病原菌 Pseudomonas syring...
神经元轴突与胞体树突区细胞膜组成存在显著差异，可能影响 G 蛋白偶联受体信号。本研究利用高分辨率 FRET 生物传感器成像，测量培养大鼠海马神经元单个轴突、树突和胞体中关键信号组分基础水平的局部变化，探讨 1 型大麻素受体（CB1R）信号特征。内源性 CB1R 激活通过 Gi/o 蛋白和 cAMP 介导，使胞体树突区环磷酸腺苷依赖性...
本文报道了在暴露核微结构光纤（EC-MOF）中利用飞秒激光写入布拉格光栅（FBG）的方法，芯径范围为2.7–12.5 µm，并可将光纤熔接至常规单模光纤。在开放芯光纤上写入布拉格光栅可实现实时折射率传感，面向多路复用生物传感应用。实验与理论分析表明，芯径越小，导模暴露于外部介质的比例越高，折射率灵敏度越高。7.5 µm芯径光纤在灵敏...
抗生素耐药性正成为全球性威胁，而抗生素在畜禽养殖中的广泛使用加剧了耐药菌传播风险。为控制食品安全风险，欧美等国制定了最大残留限量（MRLs）和休药期制度。目前检测抗生素残留的常用方法包括生物传感器、酶联免疫吸附试验（ELISA）和液相色谱-质谱联用（LC-MS），各有优缺点。本文综述了用于鸡肌肉和血清中抗生素检测的生物传感技术及其工...
分子逻辑门是由生物分子和化学分子构建的设计，已成为硅基逻辑运算的替代计算方式。这些分子计算机能够接收并整合多种具有生化意义的刺激，产生明确输出，为需要处理复杂因素和精确控制的高级诊断与治疗开辟新研究途径。在分子门控器件中，布尔逻辑计算可由特定输入激活，并通过生物识别、生物催化和选择性化学反应精确处理。本综述总结了分子逻辑方法在生物传...
未来生物传感应用需要高性能，包括实时监测生理事件、将生物传感器整合到反馈式设备、检测毒素以及开展高级诊断。这些功能要求传感器具备更高灵敏度、特异性与通量，并能同时检测多种分析物。尽管上述需求尚未完全实现，生物制造领域的最新进展有望使传感器达到所需的高空间灵敏度，并推动多功能器件发展。本文综述了可用于前沿生物传感器的生物制造技术，重点...
本文报道一种基于有机半导体分布式反馈（DFB）激光器的生物传感器，用于无标记、非接触检测生物分子引起的表面折射率变化。该器件为垂直发射二阶DFB激光器，由带周期纳米光栅的紫外固化光学环氧基底、有机半导体三(三氟联苯基)莰烯（T3）增益层和上覆介质构成。通过优化T3增益层厚度，可最大化波长移动对折射率变化的响应；实验与改进平板波导模型...
石英晶体微天平（QCM）作为生物传感器检测目标生物分子时，常因扩散限制反应而耗时。本实验将多微电极集成到常规 QCM 反应室中，利用电致热效应（ETE）产生微涡流，驱动分析物向传感器表面迁移，并被固定配体捕获。微电极位于反应室顶面，QCM 传感器位于底面；同时降低反应室高度，使悬浮分析物更有效地被驱动至传感表面，并减少样品用量。作者...
无需配备实验室和专业人员即可快速现场检测外源蛋白，对许多领域具有重要意义。作者基于细菌幽灵系统构建了一种快速蛋白检测平台，其核心机制是适配体诱导大肠杆菌内膜支架蛋白二聚化。该平台以凝血酶为概念验证靶标，使用两种分别识别凝血酶不同位点的 DNA 适配体。当检测平台与这两种适配体及凝血酶共孵育时，两种不同设计分别产生绿色荧光或 β-内酰...
芯片级光学微腔生物传感器通常依赖超高Q微腔和精密波长可调谐激光，在光谱域测量，易受设备噪声影响且不利于便携。本文提出并验证了一种基于空间域测量的硅基耦合谐振器光波导（CROW）生物传感器概念。该器件在绝缘体上硅（SOI）芯片上由8个耦合微环组成，采用固定波长激发，并通过长工作距离物镜和InGaAs相机对CROW的面外弹性散射强度图案...