Detection of bacteria using fluorogenic DNAzymes.
食源性和医院获得性病原体暴发每年造成大量死亡、住院和经济损失，因此需要能在最早阶段准确识别致病菌的分析方法。理想检测应具备高特异性、高灵敏度（可检测单个活菌）、短出结果时间、操作简便和成本低。传统微生物学方法需数天至数周；PCR 和抗体方法较快，但依赖昂贵试剂或复杂设备。作者研究 DNAzyme 作为分子探针用于细菌检测。DNAzy...
Self-assembled magnetic bead biosensor for measuring bacterial growth and antimicrobial susceptibility testing.
针对抗生素耐药问题，快速抗菌药物敏感性试验（AST）对指导治疗至关重要。本文报道一种新型自组装异步磁性微球旋转（AMBR）生物传感器，用于检测细菌生长并测定最低抑菌浓度（MIC）。该传感器由抗体包被的超顺磁性微球在倒置液滴界面自组装成稳定簇，在旋转磁场中异步旋转；细菌生长会改变簇的有效体积和流体拖曳，从而改变旋转周期。作者利用含酪蛋...
Biologically produced nanosilver: current state and future perspectives.
银纳米颗粒是最商业化纳米材料之一，因强抗菌活性被广泛用作生物杀菌剂，其导电、光学和催化性能也使其在多种应用中具有价值。传统化学和物理合成方法存在成本高、放大困难、粒径分布宽以及使用有机溶剂和有毒试剂等不环保缺点。本文综述利用微生物或植物等生物系统制备生物源银纳米颗粒的替代策略。目前研究主要集中于其抗菌活性，而作为杀菌剂、生物传感器和...
Open-sandwich molecular imprinting: making a recognition matrix with antigen-imprinted antibody fragments.
本文提出一种名为开放三明治分子印迹（OS-MIP）的新型抗体-聚合物偶联方法，用于在目标抗原存在下制备特异性识别矩阵。该方法将两个独立的抗体可变区片段（VH 和 VL）在相应抗原模板存在下与羧甲基葡聚糖（CM-dextran, CMD）共价偶联，所得印迹矩阵的抗原结合能力高于未印迹对照，并成功用于表面等离子共振（SPR）生物传感器，...
Clinical application of surface plasmon resonance-based biosensors for fetal fibronectin detection.
早产是围产期发病率和死亡率的主要原因。胎儿纤维连接蛋白（fetal fibronectin, fFN）是羊膜细胞外基质中的糖蛋白，也是预测早产风险最强的生物标志物。基于表面等离子共振（SPR）响应的生物传感器具有定量检测生物分子的潜力。本研究建立了 SPR 相对强度与 fFN 浓度之间的标准校准曲线，并利用该 SPR 生物传感器检测...
A variant quorum sensing system in Aeromonas veronii MTCC 3249.
本文研究了最初从致倦库蚊中肠分离、后归入维氏气单胞菌的菌株 MTCC 3249 的群体感应调控。基于生物传感器检测，该菌随细胞密度增加持续产生多种酰基高丝氨酸内酯（AHLs）。通过反向 PCR 成功扩增 luxRI 同源基因 acuR 和 acuI，序列分析显示其与气单胞菌属已知群体感应基因同源物差异较大。acuR C 端自诱导剂结...
Focused cylindrical vector beam assisted microscopic pSPR biosensor with an ultra wide dynamic range.
本文提出并研究了一种新型相位敏感表面等离子共振（pSPR）生物传感器，该传感器基于倒置显微镜中径向偏振（RP）与方位偏振（AP）两种圆柱矢量光束之间的差分相位测量。与衰减全反射（ATR）构型中固定角度或较小角度范围激发表面等离子共振不同，由全内反射荧光（TIRF）显微物镜聚焦的信号光束包含从 0 到数值孔径对应最大入射角的完整角度范...
Integrated microspectrometer for fluorescence based analysis in a microfluidic format.
本文报道了一种单片集成阵列波导光栅（AWG）微光谱仪—微流控平台，可用于荧光光谱分析。该概念验证型微光谱仪尺寸仅为 1 cm×1 cm，具有 8 个中心波长不同的输出通道。作者表明，通过相机芯片检测各输出通道信号，可重建被测物的完整荧光光谱。通过对混合量子点溶液、有机荧光染料 Cy5 以及碘化丙啶（PI）—DNA 检测体系进行荧光测...
Semi-continuous detection of toxic hexavalent chromium using a sulfur-oxidizing bacteria biosensor.
毒性测试正成为环境风险评估的重要工具。本文报道了一种基于硫氧化细菌（SOB）代谢特性的生物传感器，用于检测水体中的毒性化学物质。该传感器利用 SOB 在好氧条件下将单质硫氧化为硫酸的代谢能力：反应生成硫酸根和质子，使培养液电导率（EC）升高、pH 降低。研究将 SOB 生物传感器以半连续模式运行，即 1 min 快速进料和 29 m...
Isothermal nucleic acid amplification technologies for point-of-care diagnostics: a critical review.
核酸检测（NAT）有望实现对感染性、遗传性和遗传疾病的快速、灵敏和特异性诊断。下一代诊断设备将在即时检测（POCT）场景下检测这些疾病的遗传决定因素，使临床医生获得及时可靠的诊断，以指导更有效治疗。临床样本生化性质复杂，大多数临床样本中核酸靶标丰度低，且现有生物传感器技术有限，因此从小体积POCT样本中获得具有临床相关性的灵敏度，通...
Effects of potential environmental interferents on kinesin-powered molecular shuttles.
生物分子马达驱动的主动运输是纳米生物传感器和生物分析设备中分析物处理的替代方式。例如，最近报道的原型“智能尘埃”生物传感器中，驱动素马达处理抗体功能化微管以捕获和分离光学标记蛋白分析物。然而该技术潜在限制是原始样品中可能存在的干扰化合物抑制运输功能。本文表征了驱动素-微管运输对一系列潜在干扰物的响应，包括溶剂、酸、氧化剂和环境污染物...
Graphene-based waveguides: novel method for detecting biological activity.
本文报道了一种基于石墨烯与聚二甲基硅氧烷（PDMS）波导耦合的生物传感器制备方法。该传感器基于局部倏逝石墨烯耦合（LEGC）原理工作：PDMS 波导中的倏逝场对界面折射率变化高度敏感，当化学或生物物种结合到波导表面时，倏逝场分布发生偏移；石墨烯作为光电探测器，其光电流随波导内光强和倏逝场变化而改变。作者将选择性受体分子固定于 PDM...
Application of polymer quantum dot-enzyme hybrids in the biosensor development and test paper fabrication.
本文报道了一种将谷胱甘肽（GSH）包覆的CdTe量子点（QDs）与酶通过静电作用共同包封于聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA）中，形成PDDA-QD-酶杂化膜的方法。该杂化材料兼具高荧光稳定性和生物识别功能：QDs荧光在4 ℃下至少稳定3个月，酶的结构与活性也得到较好保持，其中酪氨酸酶的米氏常数测得为0.90 mmol/L，仅为游离酶...
Graphene oxide-based biosensor for sensitive fluorescence detection of DNA based on exonuclease III-aided signal amplification.
基于氧化石墨烯（GO）的超强荧光猝灭能力和III型外切核酸酶（Exo III）辅助信号放大，本文开发了一种简便、灵敏、快速且低成本的DNA检测方法。体系中，5′端标记羧基荧光素（FAM）的单链DNA探针在无目标DNA时与GO通过疏水作用和π-π堆积结合，荧光被强烈猝灭；加入目标DNA后，探针与目标互补杂交形成含平齐3′末端的双链结构...
Positioning of the sensor cell on the sensing area using cell trapping pattern in incubation type planar patch clamp biosensor.
孵育型平面膜片钳生物传感器中，将传感细胞准确定位在芯片微孔上并在孵育过程中保持原位是关键难题。本文在SOI硅传感器芯片表面制备了由网格和圆形区域组成的细胞捕获图案，圆形区域深约5 μm，中心设有1.5–2.0 μm微孔；芯片表面涂覆细胞外基质胶原IV，并接种表达通道视紫红质宽受体（ChR-WR）的HEK293细胞。无图案芯片上细胞需...
Biosensor zebrafish provide new insights into potential health effects of environmental estrogens.
环境雌激素是一类可干扰体内激素信号的内分泌干扰物，与人和野生动物生殖异常、疾病风险增加相关。现有雌激素检测系统多聚焦特定机制或生殖终点，难以全面评估其对多种组织系统的潜在健康影响。本研究旨在开发并应用一种高灵敏度转基因斑马鱼生物传感器模型，实时评估环境雌激素在完整生物体中的信号效应。作者构建了含三个串联雌激素响应元件（ERE）诱导启...
Highly sensitive multiple microRNA detection based on fluorescence quenching of graphene oxide and isothermal strand-displacement polymerase reaction.
本文提出一种基于氧化石墨烯（GO）荧光猝灭和等温链置换聚合酶反应（ISDPR）的简单、高灵敏、选择性多重 microRNA（miRNA）检测方法。GO 能区分单链 DNA 与双链核酸结构，并对多种有机荧光染料具有强猝灭能力，因此可在同一溶液中同时、选择性地检测标记不同染料的多个 miRNA 探针；ISDPR 信号放大赋予方法高灵敏度...
Theory, fabrication and applications of microfluidic and nanofluidic biosensors.
生物传感器是一类用于检测生物分子种类与含量的装置，通常依靠换能或传感元件的机械、化学或电学性质变化产生可测量信号，并常将样品提取、操控与检测集成于同一平台。本文首先概述当前生物传感器领域的研究现状，随后重点讨论微流控与纳流控生物传感器这一特殊类别，系统介绍其基础理论、制造方法以及若干代表性器件与应用。文中分析了微纳尺度下流体输运、双...
Screen-printed acetylcholinesterase-based biosensors for inhibitive determination of permethrin.
本文报道了一种基于乙酰胆碱酯酶（AChE）抑制的电化学生物传感器，用于检测合成拟除虫菊酯杀虫剂氯菊酯（permethrin）。传感器采用一次性丝网印刷三电极体系，AChE 通过戊二醛（GA）和牛血清白蛋白（BSA）交联固定于碳工作电极表面。AChE 催化乙酰硫代胆碱碘化物（ATChI）水解生成硫代胆碱（thiocholine），后者...
Real-Time Analysis of Specific Protein-DNA Interactions with Surface Plasmon Resonance.
转录因子等蛋白通过结合特定 DNA 序列调控决定细胞命运的生化通路，因此分析蛋白-DNA 相互作用及其作用机制至关重要。表面等离子共振（SPR）是一种无标记方法，可实时阐明生物分子相互作用的动力学。本文聚焦这一基于生物传感器的方法，系统介绍如何利用 SPR 研究蛋白与寡核苷酸的结合。文章首先描述 SPR 的物理现象及仪器实现，包括棱...