Nanomaterials for biosensing applications: a review.
生物传感器由具有对相应分析物独特特异性的生物或仿生识别单元定义。分析物常为生物来源，如细菌或病毒DNA，或感染/污染生物体免疫系统产生的蛋白质（抗体、抗原）；当存在具有特定特异性的生物识别单元时，也可以是葡萄糖或污染物等简单分子。生物传感器开发的关键挑战之一是高效捕获生物识别事件（信号转换）。换能器将分析物与生物元件的相互作用转换为...
Determination of cathepsin G in endometrial tissue using a surface plasmon resonance imaging biosensor with tailored phosphonic inhibitor.
目的：组织蛋白酶G（Cathepsin G, CatG）是一种丝氨酸蛋白酶，其生理功能主要与早期免疫应答、抗菌活性、血小板激活及凝血因子水解有关。由于CatG活性升高与多种病理状态相关，检测患者样本中CatG活性具有重要意义。然而，常规免疫学方法无法区分催化活性与非活性蛋白酶，应用受限。研究设计：本文报道了一种基于表面等离子共振成像...
Exploring marine resources for bioactive compounds.
海洋生物多样性尚未被充分探索，但海洋生物是众多工业产品的重要来源。通过工业界与学术界合作，可在全球海洋中采集、分离并分类细菌、真菌、微藻、大型藻、蓝细菌及海洋无脊椎动物。其提取物和纯化化合物可利用多种筛选工具研究抗癌、抗炎、抗病毒、抗菌、抗凝等活性，也可用于离子通道/受体调节和植物生长调节。经色谱分离后进一步结构鉴定。对前景生物可开...
Quinone-rich poly(dopamine) magnetic nanoparticles for biosensor applications.
本文报道了一种新型核壳结构富醌聚多巴胺磁性纳米粒子（MNPs）的制备及其在葡萄糖生物传感器中的应用。采用原位聚合方法在四氧化三铁磁性纳米粒子表面包覆聚多巴胺（pDA）薄膜，并通过热氧化处理将儿茶酚基团转化为醌基，获得富醌pDA修饰的磁性纳米粒子（Fe3O4@pDA150）。XRD、XPS、AFM、MFM、UV/Vis、FTIR和电化...
The human endometrium as a sensor of embryo quality.
人类生殖以较高的胚胎损耗为特征，主要归因于胚胎非整倍体的高发。作者提出，母体已进化出防止对具有侵袭性但存活能力差的胚胎进行不当投入的策略，其核心是子宫内膜作为生物传感器的新兴概念。该概念最初在人体体外胚胎与蜕膜化基质细胞共培养系统中被识别，并近期在小鼠体内模型中得到证实。本综述概述了支持蜕膜化子宫内膜具有生物传感器功能的实验证据，介...
"Signal-on" photoelectrochemical sensing strategy based on target-dependent aptamer conformational conversion for selective detection of lead(II) ion.
本文设计了一种基于靶标依赖性适配体构象转换的“信号开启”光电化学传感策略，用于选择性测定铅离子（Pb2+）。该策略整合了Pb2+诱导的适配体双链—四链体转换、还原氧化石墨烯（RGO）的信号放大效应以及硫化镉量子点（CdS QDs）与金纳米粒子（AuNPs）之间的共振能量转移（RET）。通过逐步修饰法构建RGO/CdS/适配体传感平台...
Recent advances in application of biosensors in tissue engineering.
生物传感器研究发展迅速，已发表数万篇论文，产业规模达数十亿美元，并广泛应用于食品与饮料、农业、环境、医学诊断和制药等领域。尽管已有大量用于蛋白质、肽、酶及其他生物分子检测的生物传感器，但其在组织工程中的应用仍相对有限。近年来，新型生物传感器在细胞培养和组织工程中的研究兴趣不断增长，例如实时检测葡萄糖、乳糖和过氧化氢等小分子，以及白蛋...
Fast phasic release properties of dopamine studied with a channel biosensor.
多巴胺是神经精神医学和神经病学中备受关注的重要神经递质，但现有监测多巴胺释放的方法在时空分辨率上存在明显不足。电化学和荧光成像工具虽已发展，却各有局限。为克服这些限制，作者将线虫来源的多巴胺门控氯离子通道 LGC-53 异源表达于大鼠背侧纹状体中型多棘神经元中，使多巴胺由慢速递质转变为可被快速记录的信号，从而揭示逐时刻多巴胺释放调控...
Dendronized cryptophanes as water-soluble xenon hosts for (129)Xe magnetic resonance imaging.
Cryptophane 分子笼因对氙的高亲和性而成为 129Xe 磁共振成像（MRI）生物传感器的有前景平台，但其强疏水性限制了诊断应用。本文报道了水溶性树枝状 cryptophane 的合成，该分子在表面保留可进一步功能化的基团。作者以 cryptophane A 二酸（CrA-da）为核，通过 HDTU 介导的酰胺偶联分别连接 ...
Biosensor analysis of anti-citrullinated protein/peptide antibody affinity.
抗瓜氨酸化蛋白/肽抗体（ACPAs）可在类风湿关节炎（RA）患者血清中检出，并与疾病密切相关，被视为标志抗体，可能具有致病潜力。抗体亲和力是影响致病性的重要参数。本研究将三种诊断用瓜氨酸化肽——源自 EBV 编码蛋白的病毒瓜氨酸化肽 1（VCP1）和 VCP2，以及源自组蛋白 H4 的组蛋白瓜氨酸化肽 1（HCP1）——合成为四聚体...
Tandem mass spectrometry detection of quorum sensing activity in multidrug resistant clinical isolate Acinetobacter baumannii.
许多变形菌通过产生并响应群体感应分子 N-酰基高丝氨酸内酯（AHL）进行细胞间通讯。AHL 由内酯母核和不同链长及 C-3 位饱和度的 N-酰基侧链组成，AHL 依赖的群体感应常调控多种细菌表型，包括毒力因子表达。本研究利用细菌生物传感器与高分辨液相色谱串联质谱，研究临床分离株鲍曼不动杆菌 4KT 的 AHL 产生。该株经 MALD...
Effect of DNA-induced corrosion on passivated porous silicon biosensors.
本研究系统考察了电荷密度与表面钝化状态对多孔硅（PSi）波导中DNA诱导腐蚀过程的影响，旨在改善PSi生物传感器在接触带负电DNA分子时的灵敏度、可靠性和重复性。结果表明，提高DNA探针或DNA靶标的浓度均会增强腐蚀过程，并掩盖分子结合事件。虽然通过热氧化和硅烷化对PSi表面进行钝化能够降低腐蚀速率，并使腐蚀导致的信号变化在约2 h...
Single walled boron nitride nanotube-based biosensor: an atomistic finite element modelling approach.
纳米机电系统具有独特的动态特性，适合用于纳米尺度质量传感。由于氮化硼纳米管（BNNT）具有优异的生物相容性、化学稳定性和环境友好性，越来越多地被用于此类应用。本研究探索了单壁氮化硼纳米管（SWBNNT）生物传感器的可行性，并采用基于分子结构力学的有限元（FE）建模方法分析其动态行为。研究报道了 SWBNNT 质量传感器在zeptog...
A new approach for noninvasive transdermal determination of blood uric acid levels.
本研究旨在寻找激光、电穿孔和反向离子导入的最有效组合，用于非侵入经皮提取尿酸，并开发高灵敏尿酸生物传感器（UAB）定量提取的尿酸。研究使用猪皮扩散细胞评估不同物理力组合对经皮尿酸提取的影响，并制备涂覆ZnO2纳米粒子、采用阵列构型的UAB。结果显示，激光（0.7 W）、电穿孔（100 V/cm2）和反向离子导入（0.5 mA/cm2...
A dip-stick type biosensor using bioluminescent bacteria encapsulated in color-coded alginate microbeads for detection of water toxicity.
基因工程发光细菌可通过不同毒性作用模式诱导生物发光，是替代水生生物急性毒性测试的潜在工具。本文报道一种简便的试纸条型生物传感器，用于环境水样中毒性分类与识别。该传感器由8种不同光学颜色编码的功能性海藻酸盐微球组成，每个微球分别封装一种发光细菌菌株及其对应荧光微球。颜色编码使不同微球易于识别，并相比液体培养提高细胞稳定性。使用时只需将...
Interfacing whispering gallery mode optical microresonator biosensors with the plant defense elicitor chitin.
壳寡糖（几丁质）是昆虫和真菌中常见的生物材料，也是地球上最丰富的生物材料之一。大量证据表明，几丁质可介导多种植物细胞信号事件，包括诱导植物对入侵害虫的防御反应。然而，几丁质与其植物识别受体之间的结合动力学等识别和介导机制尚未完全阐明。因此，建立既能与几丁质和植物细胞受体相互作用、又能监测其相互作用的平台，将显著推进对该植物防御诱导子...
How antibody surface coverage on nanoparticles determines the activity and kinetics of antigen capturing for biosensing.
抗体包覆纳米颗粒的抗原捕获活性对亲和生物分析工具至关重要。本文系统研究了非定向固定于纳米颗粒表面的抗体的抗原捕获活性。将500 nm超顺磁性纳米颗粒通过共价方式修饰不同数量的抗心肌肌钙蛋白I（cTnI）单克隆抗体。低抗体表面覆盖率下，最多约4%的固定抗体能从溶液中捕获抗原；高覆盖率（≥50×10^2个抗体/颗粒，即≥64×10^2个...
A batch-mode cube microbial fuel cell based "shock" biosensor for wastewater quality monitoring.
本研究探索单室间歇式立方体微生物燃料电池（CMFC）作为新型自维持生物传感器，用于实时监测废水进水中毒性冲击（毒素浓度突变）。研究选取铬、铁、硝酸盐和乙酸钠四类冲击，分别代表急性毒性重金属、低毒性金属、常见营养盐和有机污染物。以新鲜废水作为接种液培养阳极产电细菌，3天内完成驯化，表明该自供电传感器可快速适应废水。结果表明，CMFC能...
Silver quartz crystal microbalance for differential diagnosis of Plasmodium falciparum and Plasmodium vivax in single and mixed infection.
恶性疟原虫（Plasmodium falciparum）可引起最严重的脑型疟疾。标准疟疾诊断为吉姆萨染色外周血涂片，但常报告假阴性，且常规显微镜易低估混合感染。分子诊断通过聚合酶链反应（PCR）扩增特异性疟原虫基因，是最特异和敏感的方法，但需要 PCR 后分析方法。作者此前开发了金制备石英晶体微天平（QCM）作为疟疾诊断的 PCR ...
Proinflammatory cytokine-induced tight junction remodeling through dynamic self-assembly of claudins.
紧密连接（TJ）是上皮组织中的动态多蛋白细胞间黏附结构，对维持屏障功能至关重要。在生理发育和黏膜炎症中，TJ 会发生重塑，而 claudin 家族蛋白的差异表达决定上皮屏障特性，但其分子机制尚不清楚。作者构建稳定表达 Aequorea coerulescens 绿色荧光蛋白（acGFP）-claudin 4 的肠上皮细胞，将 acG...