我们开发了一种在活细胞中区分不同蛋白构象的新方法——可暴露四半胱氨酸（XTC）。该方法将工程化四半胱氨酸基序引入目标蛋白，使其根据构象状态有条件地暴露于双砷染料结合。XTC用于区分Src家族激酶的开放与关闭调控构象。仅在c-Src、Lck和Lyn三个Src家族激酶保守SH2域中将四个残基替换为半胱氨酸，即可基于与双砷染料FlAsH或...
生物传感器的特异性通常依赖表面生物功能化，使目标生物分子选择性结合；该步骤对材料性质和实验条件高度敏感。本文系统评估了多种将蛋白接枝到氧化铝覆盖传感器表面的方法，包括层叠法（LbL）、液相硅烷化（APTES）、气相硅烷化（MPES）以及不同连接子，并提出一种基于马来酰亚胺反应基团（PMPI）的新协议。研究以互指阵列微电极（IDAM）...
生物传感器是可用于对细菌培养物中群体感应信号分子（QSSMs）进行定性和半定量分析的生物工具。铜绿假单胞菌可产生 N-酰基高丝氨酸内酯（AHLs）和 2-烷基-4(1H)-喹诺酮（AQs）两类 QSSMs，其中主要 AHL 为 3-oxo-C12-HSL 和 C4-HSL，主要 AQ 为 PQS 及其前体 HHQ。本文以 AQ 检测...
本研究报道了一种基于钌(II)多吡啶配合物的选择性、无标记发光传感器，用于检测牛血清白蛋白（BSA），并考察其相对于其他蛋白质的识别能力。作者采用紫外-可见吸收、稳态发射、激发态寿命和圆二色（CD）光谱技术研究了 BSA 与两种 Ru(II) 配合物（I 和 II）之间的相互作用。加入 BSA 后，配合物 I 和 II 的发光强度分...
银纳米颗粒（SNP）具有抗菌活性，但其作用机制尚未完全阐明。本研究提出一种无标记、快速的非绝热锥形光纤（NATOF）生物传感器，用于研究 SNP 对大肠杆菌 K-12 的抗菌活性。SNP 与细菌相互作用可通过锚定或穿透细菌细胞层，改变锥形光纤传感区的折射率，进而改变光纤光学特性与输出信号。在相同条件下，以菌落计数法作为实验对照，并与...
本研究通过引入金属-介质-金属（MDM）堆叠结构和亚波长金属纳米光栅，研究局域表面等离子共振（LSPR）生物传感器性能提升机制。数值模拟表明，MDM结构不仅可将传感器灵敏度提高5倍以上，还能显著改善信号质量。金纳米光栅直接置于金膜上时，传播表面等离子体与局域表面等离子体同时激发，易导致反射曲线宽而浅；而MDM堆叠中的介质间隔层可抑制...
硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）因高灵敏度、选择性、实时和无标记检测能力，已成为生物分子传感的重要平台。本文综述了 SiNW-FET 生物传感器的工作原理、表面功能化方法以及灵敏度提升策略。首先，SiNW 作为半导体沟道，源极和漏极电极形成电流通道，栅极用于调制沟道电导；生物受体固定于 SiNW 表面后，目标分子结合引起表面...
本研究评估了一种基于石墨烯和适配体的类场效应晶体管（FET-like）生物传感器检测铅离子和钾离子的有效性。该传感器由覆盖石墨烯的 Si/SiO2 晶圆构成，石墨烯表面通过芘基连接固定血栓结合适配体（TBA），并在适配体另一端以亚甲基蓝（MB）分子终止。K+ 和 Pb2+ 均可与 TBA 结合并诱导其构象变化，使 MB 靠近石墨烯表...
本文报道了一种基于绝缘聚合物微芯片的实时亲和生物传感器。两个平面碳微电极通过激光烧蚀集成于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）微芯片中，与微通道内溶液无直接接触。传感器通过监测微电极/PET微通道/溶液界面的电阻抗变化，探测聚合物表面发生的生物分子结合事件。实验中，牛血清白蛋白（BSA）先吸附固定于PET微通道表面，兔抗BSA抗体（Ab-...
在临床检测中，血清抗体水平常作为病理标志物，例如自身免疫疾病相关抗体是常规实验室检测对象。为简化临床检验流程，本研究报道了一种基于金纳米颗粒局域表面等离子共振（LSPR）的单步、免洗光学抗体检测方法。作为概念验证，作者使用常规96孔微孔板和微孔板读板仪，在人血清中免洗测量抗生物素抗体（antibiotin）含量。为实现高效表面修饰，...
基于免疫检测的生物传感器芯片被用于早期诊断研究，其发展高度依赖聚合物基底上蛋白质的有效固定。为实现蛋白质与聚合物表面之间的复杂异质相互作用，聚合物表面必须引入可与蛋白质发生化学或物理锚定的反应性官能团，如羧基（-COOH）、氨基（-NH2）和羟基（-OH）。由于蛋白质对环境敏感，在接近固体表面时易失活，因此有效的表面功能化和对表面化...
本文首次报道了一种基于牛血清白蛋白（BSA）固定于多壁碳纳米管（MWCNTs）/玻璃碳电极（GCE）表面的超灵敏阻抗法丁丙诺啡盐酸盐（BN）生物传感器，并结合计算模拟与实验表征进行开发。计算结果表明，BSA通过疏水作用与MWCNTs结合，可自发形成稳定的BSA/MWCNTs纳米生物复合材料；BN与BSA的相互作用也主要由疏水作用驱动...
硅纳米线（SiNWs）具有独特的电子性质和微型化尺寸，适用于生物分子的无标记、实时和高灵敏检测。基于 SiNWs 的传感器以场效应晶体管（FET）方式工作，可通过自上而下或自下而上方法制备。制备技术的进步使 SiNWs 的理化性质和电子性质可控，为 SiNW-FET 探针与细胞内环境界面化提供了可能。Debye 屏敝长度是决定 Si...
本文报道了一种基于合成生物传感器的功能筛选策略，用于选择能中和 Bothrops atrox 蛇毒 P-I 类金属蛋白酶 Atroxlysin-I（Atr-I）的单克隆抗体。B. atrox 是南美洲北部蛇咬伤的主要来源，其蛇毒金属蛋白酶（SVMPs）可引起严重局部出血，而常规抗蛇毒血清不能完全中和这些效应。作者以 FRET 肽 A...
本文报道了一种以土豆提取物为天然还原剂，在水相中简便合成半胱氨酸功能化银纳米颗粒的方法。所得功能化纳米颗粒通过碳二亚胺偶联反应，将碱性磷酸酶共价固定于其表面。研究考察了半胱氨酸浓度、还原剂浓度、温度、pH和反应时间等参数对纳米颗粒形成的影响，并利用紫外-可见光谱分析表面等离子体共振变化。傅里叶变换红外光谱证实半胱氨酸通过硫醇盐键修饰...
痕量小分子直接用于常规表面等离子共振（SPR）传感器时，因结合引起的折射率变化小而难以检测。本文建立SPR传感器与Fe3O4磁性纳米颗粒（MNPs）免疫分析相结合的方法，用于直接检测大豆中的氯氰菊酯（deltamethrin）。羧基修饰Fe3O4 MNPs经EDC/NHS偶联抗氯氰菊酯单克隆抗体，既作为标签增强目标物捕获引起的折射率...
韩国成均馆大学等团队报道了一种用于帕金森病（PD）生物标志物检测的新型电化学生物传感器。该传感器在三维石墨烯泡沫（3D graphene foam）上制备垂直排列的氧化锌纳米线阵列（ZnO nanowire arrays），采用差分脉冲伏安法（DPV）选择性检测尿酸（UA）、多巴胺（DA）和抗坏血酸（AA）。由于低水平 DA 与 P...
定向进化是提升低活性酶催化能力的重要策略，尤其适用于酶被改造以接受新底物或适应新环境的情形。由于酶活性强烈依赖其微环境，筛选条件应尽量接近最终应用场景。当目标酶需要在活细胞内发挥作用时，RNA 生物传感器可将难以直接测量的代谢表型，即目标小分子的生成，与易于检测的荧光表型相连接，从而在活细胞内实现高通量筛选。本文介绍了一种基于合成 ...
本文报道了一种用于阿片类物质的新型全电子生物传感器。该传感器由经计算重设计、具有水溶性和稳定性的工程化 μ-阿片受体（MUR）蛋白与石墨烯场效应晶体管（GFET）共价连接构成，利用晶体管电学响应读出配体结合事件。研究采用化学气相沉积制备大面积单层石墨烯，并开发阴影掩模图案化转移工艺，避免传统光刻污染，批量制备数百个 GFET 阵列，...
基于适配体的检测方法是疾病研究和临床诊断中新兴且具吸引力的手段。本文报道了一种用于检测人凝血酶的高灵敏适配体夹心型生物传感器，该传感器采用平面霍尔磁阻（PHR）换能器并结合超顺磁性标记物。PHR传感器具有高信噪比、零场小偏移电压以及低场区线性响应等优点，可作为高分辨率生物传感器。所制备传感器活性区为50 μm×50 μm，表面先沉积...