胰蛋白酶在人体真实样品中的测定是评估胰腺疾病的常规医学检查。本文报道了一种基于干涉反射光谱（IRS）的胰蛋白酶生物传感器。为此，将脲酶和荧光素5(6)-异硫氰酸酯（FLITC）固定在纳米孔阳极氧化铝（NAA）上。该传感器的工作原理基于脲酶与尿素反应引起溶液pH变化，从而改变FLITC在胰蛋白酶存在下的吸光能力。脲酶催化尿素水解产生氨...
生物电化学系统（BES）因在废水处理、发电和环境污染物监测中的环境友好应用而受到广泛关注。近十年来，微生物燃料电池（MFC）、微生物电解池（MEC）、微生物脱盐池、酶燃料电池和微生物太阳能池等BES变体被深入研究。这类微生物生物电催化系统相比现有分析技术，具有可在现场、宽环境条件下以最少人工干预运行的优势，因而具备不可替代性和经济可...
控制RNA与纳米颗粒的选择性一对一偶联对RNA纳米技术至关重要。本文开发金纳米颗粒（AuNP）单功能化策略，即单个AuNP偶联单拷贝RNA，用于电化学表面增强拉曼光谱（EC-SERS）超灵敏定量microRNA-155（miR-155）。以包装RNA三向连接体（pRNA 3WJ）为支架，其中一条臂连接Sephadex G100识别适...
疟疾对全球健康的持续影响促使开发更有效的诊断策略，以克服准确和早期检测中的不足。本综述系统考察了用于疟疾诊断生物标志物的多种生物传感器方法，主要目标包括恶性疟原虫组氨酸富集蛋白2（PfHRP-2）、疟原虫乳酸脱氢酶（pLDH）、醛缩酶、谷氨酸脱氢酶（GDH）以及生物晶体疟色素（hemozoin）。文章重点讨论了具有现场应用潜力的模型...
本文报道了一种用于测量 G 蛋白偶联受体（GPCR）激动剂效能与配体偏向性的动力学检测平台。作者构建了一种高量子产率、基因编码的荧光生物传感器，将 arrestin-3（β-arrestin2）整体插入 mNeonGreen 荧光蛋白第七 stave，使受体-arrestin 相互作用引起荧光强度变化。该传感器可在 HEK 293T...
雌激素类化合物是环境中低浓度即可产生生物活性的污染物，其毒性主要通过雌激素受体（ER）介导。已有检测方法利用 ER 与短共识 DNA 序列——雌激素反应元件（ERE）之间的特异性相互作用进行识别。表面等离子共振（SPR）技术可在无标记条件下实时监测生物分子相互作用，并将识别事件转换为可量化的光学信号。本研究以 ER/ERE 相互作用...
超氧化物歧化酶（SOD）广泛存在于多种生物细胞中，可催化超氧自由基的歧化反应，并与过氧化物酶、过氧化氢酶等共同构成生物体内的抗氧化链，是机体内不可或缺的重要物质。本研究建立了一种简单、快速的可视化电化学发光（ECL）传感器用于 SOD 检测。该传感器以 CuInZnS 量子点（QDs）作为 ECL 发光体，以过氧化氢（H2O2）作为...
卵巢癌是妇科恶性肿瘤中侵袭性最强、导致癌症相关死亡的首要原因。近年来其死亡率显著上升，主要归因于缺乏早期且特异性的生物标志物而导致的晚期诊断。在此背景下，研究兴趣转向卵巢癌相关微小RNA（miRNAs），它们在多种细胞过程中发挥强调控作用，并已成为用于改善诊断、预后和治疗应用的有前景的非侵入/微创肿瘤生物标志物。目前已报道大量基于核...
本文综述可穿戴设备在临床管理中的现状与潜力。现代医疗依赖技术，价值导向医疗推动消费者健康应用，健康数据快速增长，临床信息学成为组织、理解和使用数据以改善患者结局的学科。可穿戴设备通常由小型传感器与计算机组成，可测量或感知物理参数，并通过无线连接纳入物联网。文章排除起搏器等处方治疗性医疗器械，重点讨论直接面向消费者的设备以及临床医生使...
随着自动化设备和快速检测方法的发展，多种高通量筛选（HTS）策略已被建立，用于提升工业微生物的性能。本文讨论了提高HTS效率的关键因素，包括构建高多样性筛选库，以及采用新型检测方法扩大搜索范围并突出目标化合物。文章还总结了HTS在增强工业微生物性能中的应用，并围绕合成生物学、纳米技术和人工智能的快速发展，讨论了工业生物技术中HTS面...
本文报道了一种基于光纤纳米金连接免疫分析（FONLISA）的快速超灵敏生物传感方法。该方法在光纤裸纤段芯表面固定捕获探针，并在溶液中使用与金纳米粒子（AuNPs）偶联的检测探针。当含有分析物和检测探针的样品进入生物传感器芯片后，在光纤芯表面形成捕获探针–分析物–检测探针的三明治复合物，从而引起光纤倏逝波的纳米等离子体吸收。作者以脓毒...
为克服蛋白质标记中的传统问题，本文报道了一种将生物分子衍生荧光纳米点（biodot）非共价偶联至功能蛋白的有效方法，无需化学连接子即可用于生物传感器开发。所得荧光 biodot–蛋白偶联物在接近生理 pH 条件下稳定，具有优异的光稳定性和热稳定性。更重要的是，蛋白质的天然功能（包括药物结合能力和酶活性）在与 biodot 偶联后仍得...
本文建立了以克氏锥虫法尼基焦磷酸合酶（tcFPPS）为靶标、用于表面等离子共振（SPR）生物传感器驱动片段筛选的方法体系。针对初始蛋白稳定性差和缺乏合适参考化合物的问题，作者优化了表达、纯化、储存与处理条件，获得纯度高于90%、折叠完整且呈二聚体的重组tcFPPS，并确定其可长期稳定保存。通过差示扫描荧光、固有荧光、圆二色和动态光散...
微生物燃料电池（MFC）生物传感器近年来被用于测定生化需氧量（BOD）或等效化学需氧量（COD），但污水中微生物群落对这些传感器响应的影响研究较少。本研究首次系统评价来自不同来源的污水样品对微加工双室 MFC 装置电学响应的影响。结果表明，MFC 响应与样品中细菌组成正相关，尤其与电活性细菌丰度相关；样品中好氧细菌的存在会降低电流产...
白介素6（IL-6）是维持机体稳态、免疫调节和造血的重要细胞因子，在病毒、微生物、致癌或自身免疫刺激下上调时，可参与多种病理状态。高保真免疫传感器可实现IL-6的实时监测，有助于危重疾病的早期预后。近年来，多种增强生物传感器稳健性和整体性能的方法被报道。电化学和荧光检测方法与集成电子器件结合，因具有较高信噪比、高特异性、超灵敏度和宽...
可穿戴与无线生物传感技术的进步为多发性硬化（MS）新型结局指标开辟了道路。目前神经科评估工具多源于19世纪，虽然对神经科医生极具价值，但也需要与这些新技术及人工智能（AI）分析方法相配合。迄今为止，MS文献中最常用的生物传感器工具是加速度计，但领域正迅速变化，多传感器应用、皮肤电传感器和无线射频波正被引入。作者强调，必须谨慎确保新型...
本文提出一种目标调节的上转换发光（UCL）增强策略，用于构建高信背比生物传感器。作者以近红外发射的Ag2Se量子点（QDs）作为上转换纳米颗粒（UCNPs）的敏化剂，以血栓素（thrombin）作为敏化开关，克服传统UCNPs中发光共振能量转移（LRET）效率有限的问题。β-NaYF4:Yb3+,Er3+ UCNPs经聚丙烯酸（PA...
胶体纳米颗粒生物传感器能够利用颗粒上生物催化实现生物分子放大检测，是重要的传感工具。然而，此类同心放大器的开发与实际应用常受颗粒上生物识别的复杂界面因素影响，包括吸附、多价性、取向、协同性和结合阻碍等，导致性能难以预测和控制。作者提出，在纳米颗粒生物传感器中引入溶液内生物识别元件，可能更易于制备、预测、控制和实现稳定性能，同时使溶液...
微生物燃料电池（MFC）系统因结构简单紧凑、成本低廉且可产生可再生能源，成为有前景的环境修复技术。MFC 能将废弃物中的化学能转化为电能，为污染物降解提供可持续、环境友好的解决方案。本综述系统梳理了 MFC 技术在污染物去除与环境修复中的研究进展，介绍了 MFC 的主要构型及其污染物去除机制，涵盖废水处理、土壤修复、天然水与地下水修...
自20世纪80年代初核酶被发现以来，催化核酸已被应用于多个领域。与蛋白质酶相比，催化核酸具有结构可编程、易于修饰且更稳定（尤其是 DNA）的特点。本文以历史视角总结核酸酶若干主要交叉研究方向，这些方向可能产生更广泛影响。20世纪80年代对核酶的早期研究打破了“所有酶都是蛋白质”的观念，为 RNA 世界假说提供了新证据。1994年，首...