Recent advances in E-monitoring of plant diseases.
植物传染性病害由真菌、卵菌、细菌、病毒、植原体及线虫等病原微生物引起，若不能及时识别和控制，将显著降低作物产量与品质，甚至造成整株死亡，因此早期检测与防控对全球粮食安全和可持续农业至关重要。传统植物病害检测方法常存在便携性差、耗时长、依赖专业人员和实验室条件等局限，难以满足田间快速诊断需求。近年来，基于电子鼻（e-nose）、生物传...
Plasmonic biosensor for the highly sensitive detection of microRNA-21 via the chemical etching of gold nanorods under a dark-field microscope.
肿瘤相关组织中异常表达的microRNA（miRNA）在癌症早期诊断中具有重要潜力，但其丰度低、序列同源性高，难以高灵敏、高选择地定量。本文基于产物I2触发的金纳米棒（AuNRs）化学刻蚀，开发了一种高灵敏、高特异性的miRNA-21检测平台。AuNRs被刻蚀至更小尺寸后，其局域表面等离子共振（LSPR）散射发生显著蓝移且强度大幅下...
Electrochemiluminescence Resonance Energy Transfer System Based on Silver Metal-Organic Frameworks as a Double-Amplified Emitter for Sensitive Detection of miRNA-107.
本文报道了一种基于银金属有机框架（AgMOF）的电化学发光共振能量转移（ECL-RET）生物传感器，用于灵敏检测 miRNA-107。作者通过室温一步混合静置，以具有聚集诱导电化学发光（AI-ECL）特性的 TPPE 配体和银离子节点构建 AgMOF，使其成为自增强 ECL 发射体。AgMOF 的强而稳定 ECL 信号来源于 TPP...
Branched, dendritic, and hyperbranched polymers in liquid biopsy device design.
癌症的微创诊断与预后检测有助于新药研发并提高生存率。液活检旨在从常规血液样本中获取肿瘤来源的可操作信息，包括蛋白质、循环肿瘤DNA、外泌体和完整循环肿瘤细胞。由于肿瘤材料在复杂血液混合物中含量极低，分离和检测这些癌症相关物质对器件工程师构成挑战。本综述描述了分支、树枝状和超支化聚合物在液活检器件设计中的化学与应用。这些聚合物可通过多...
Emerging microfluidics-enabled platforms for osteoarthritis management: from benchtop to bedside.
骨关节炎（OA）是一种常见且致残的年龄相关性关节退行性疾病，是老年人疼痛和功能障碍的主要原因。一旦关节损伤形成，目前尚无治愈方法，因此迫切需要早期检测和干预。诊疗一体化（theranostics）将治疗与诊断结合，是 OA 管理的有前景策略，但 OA 诊疗一体化仍处于起步阶段。首先需要满足三个基本需求：i）用于疾病发病机制研究和药物...
A transcriptional biosensor to monitor single cancer cell therapeutic responses by bioluminescence microscopy.
当多种延长生命药物可用于癌症治疗时，预测药物反应的肿瘤生物标志物对指导治疗至关重要。传统标志物多基于组织整体分析，无法反映导致耐药的单细胞异质性，因此需要能够直接评估单个癌细胞及细胞群药物敏感性的新方法。本研究报道一种利用生物发光显微镜检测单个前列腺癌细胞对雄激素受体轴靶向治疗（ARAT）反应并预测细胞群敏感性的新方法。作者构建了腺...
TDP1 and TOP1 as targets in anticancer treatment of NSCLC: Activity and protein level in normal and tumor tissue from 150 NSCLC patients correlated to clinical data.
拓扑异构酶1（TOP1）是抗癌治疗靶点，但酪氨酸-DNA磷酸二酯酶1（TDP1）可修复TOP1药物诱导的DNA损伤，削弱其疗效。为阐明非小细胞肺癌（NSCLC）中联合靶向TDP1和TOP1的相关性，本研究首次对150例NSCLC患者的配对正常肺组织和肿瘤组织进行大样本定量，检测TDP1与TOP1酶活性及蛋白浓度，并关联临床数据。采用...
Antimicrobial peptides: Promising alternatives over conventional capture ligands for biosensor-based detection of pathogenic bacteria.
利用生物传感技术检测病原菌可成为传统培养方法的潜在替代方案，但常规生物传感器特异性和灵敏度较低，且与生物识别元件的选择密切相关，限制了实际应用。哺乳动物抗体因高特异性和抗体生产技术成熟而被广泛用作识别配体，但抗体生物传感器存在批次间不一致和稳定性差等问题，难以视为高效方案。近年来，抗菌肽（AMPs）因稳定性高并具有多个细菌捕获位点而...
Recent advances in halal food authentication: Challenges and strategies.
随着公众对食品质量与安全关注提高，清真食品真实性检测快速增长，涵盖生产方式、技术加工、未声明成分识别和物种替代。这促使分析研究以获得准确可靠结果监控控制清真食品真实性。然而由于食品复杂性和掺假物增多，检测困难。本综述全面客观概述1980至今清真食品真实性分析技术研究，指出期间技术选择无显著趋势。此外，基于有效性指标对不同方法分类，为...
Applications of biosensors for bacteria and virus detection in food and water-A systematic review.
用于食源性和水源性病原微生物敏感、特异性检测的生物传感器，因其便携、易用、成本相对较低以及实时或近实时响应而受到重视，其应用已广泛分布于环境监测等多个领域。当前已开发生物传感器的主要局限在于在复杂基质中灵敏度和特异性不足。鉴于生物传感器开发日益受到关注，本研究按照PRISMA指南开展系统综述，检索2010年1月至2019年12月期间...
Biosensor-Linked Immunosorbent Assay for the Quantification of Methionine Oxidation in Target Proteins.
甲硫氨酸氧化参与蛋白活性调控，并常导致蛋白功能异常，但目前缺乏定量分析蛋白特异性甲硫氨酸氧化的工具。本研究开发了一种可定量检测目标蛋白中以甲硫氨酸-R-亚砜形式存在的氧化甲硫氨酸的生物传感器tpMetROG。该传感器由甲硫氨酸亚砜还原酶B（MsrB）、环状置换黄色荧光蛋白（cpYFP）、硫氧还蛋白（Trx）和蛋白G组成。蛋白G结合目...
Advances in Biosensor Technologies for Acute Kidney Injury.
急性肾损伤(AKI)是发病率和死亡率均较高的复杂临床综合征。传统诊断指标在特异性和敏感性方面不足，因此亟需新型生物标志物及其简便、快速的应用方法以改善诊断流程。基于电化学、等离子体、分子探针和纳米颗粒的生物传感器，结合高效表面化学策略，是开发即时检测(POC)装置的重要方向。此类生物传感平台在检测和定量新型AKI生物标志物方面具有关...
Emerging trends in developing biosensor techniques to undertake plant phosphoproteomic analysis.
蛋白质修饰尤其是磷酸化受复杂机制调控，使蛋白质获得功能构象，并在外界环境刺激和激素信号过程中调节重要生物学过程。磷酸化蛋白质组学是蛋白质组学中有前景的领域，用于鉴定含磷酸基团的蛋白质及其对蛋白质结构、功能和定位的影响。能够定量检测蛋白质及其翻译后修饰（PTM）的技术极大促进了对蛋白质结构与功能动态的理解。生物传感器系统是一种较新的生...
Aptamer grafted nanoparticle as targeted therapeutic tool for the treatment of breast cancer.
乳腺癌在女性中发病率极高且呈指数增长。约70–80%早期诊断或非转移性病例可治疗，而转移性病例用现有充分治疗难以有效处理。靶向抗癌治疗长期受到关注，被认为是科学家的重要课题。适配体是通过从序列库中用合适工具筛选获得的“成熟”治疗策略，具有非免疫原性、稳定性和高亲和力，有望达到临床标准。借助纳米颗粒的应用，可增强适配体向特定部位的递送...
Graphene-based hybrid electrical-electrochemical point-of-care device for serologic COVID-19 diagnosis.
新冠疫情暴发凸显了对高灵敏度、高选择性且易于操作的生物传感器件的需求，面向大规模检测与感染人群映射的即时检测（POC）设备尤为重要。本文提出一种基于石墨烯的电-电化学垂直器件（EEVD）POC 生物传感器，用于 SARS-CoV-2 血清学诊断。该器件将 SARS-CoV-2 受体结合域（RBD）生物偶联物固定于表面，通过检测血清中...
Dopingless Negative Capacitance Ferroelectric TFET for Breast Cancer Cells Detection: Design and Sensitivity Analysis.
本文报道了一种基于无掺杂负电容铁电隧道场效应晶体管（DL-FE-TFET）的乳腺癌细胞电学检测方法。器件采用双金属双栅结构，并在两个栅电极下方刻蚀纳米空腔，以提高检测灵敏度。通过协同利用铁电材料负电容效应与无掺杂技术，可检测非肿瘤细胞 MCF-10A 及乳腺癌细胞系 MDA-MB-231、Hs578T、T47D 和 MCF-7。铁电...
Detection of Glial Fibrillary Acidic Protein in Patient Plasma Using On-Chip Graphene Field-Effect Biosensors, in Comparison with ELISA and Single-Molecule Array.
胶质纤维酸性蛋白（GFAP）是创伤性脑损伤等多种神经系统疾病的鉴别性血液生物标志物。此前已有生物传感器在缓冲液中检测 GFAP 的报道，但患者样本中 GFAP 的准确定量仍缺乏且需求迫切。本文报道了一种稳健的片上石墨烯场效应晶体管（GFET）生物传感方法，用于患者血浆中 GFAP 的高灵敏、超快检测。研究招募按 Mayo 分级定义的...
Biosensing epidemic and pandemic respiratory viruses: Internet of Things with Gaussian noise channel algorithmic model.
当前世界因流感、冠状病毒等新发病毒引发急性呼吸综合征而面临严峻疫情。为应对这一挑战，本研究借助受控物联网（IoT）在高斯噪声通道下建立一种通用病毒监测系统。为构建模型系统，作者以互指电极（IDE）传感器对 H1N1 流感病毒检测进行电流—电压测量验证。初步数据以血凝素（HA）为检测目标，以金纳米颗粒偶联的适配体/抗体为探针，其传输模...
Shedding Light on DNA-Based Nanoprobes for Live-Cell MicroRNA Imaging.
集成多种成像信号的DNA基纳米探针已被用于构建多功能生物传感器平台，以研究胞内生物过程和生物标志物检测，也为内源微RNA（miRNA）的原位分析提供了机会。本综述主要关注用于miRNA生物传感器的多种DNA基纳米探针，并阐述如何定制所需纳米平台的策略。首先，系统介绍纳米探针跨膜运输的多种递送载体，包括框架核酸、有机/无机纳米材料、脂...
Conversion of the OmpF Porin into a Device to Gather Amyloids on the
蛋白质淀粉样聚集体在自然环境中普遍存在，通常来源于微生物分泌物或感染朊病毒哺乳动物的泄漏物，目前在肠道微生物群或土壤等背景下引发对其感染性和毒性的担忧。利用淀粉样蛋白的自组装潜力进行清除，本文报道将细菌类朊病毒蛋白 RepA-WH1 中的一段淀粉样原性序列插入大肠杆菌外膜孔蛋白 OmpF 的一个胞外环（L5）。该嫁接孔蛋白的表达使细...