Biosensors for the detection of waterborne pathogens.
水传播细菌、病毒和寄生虫病原是全球公共卫生问题，在受污染饮用水中快速、特异性检测至关重要。已有多种生物传感器利用不同生物识别分子和换能方法报道，有望在短时间内高灵敏、高特异地检测目标分析物。然而，水传播病原检测面临若干障碍：环境中浓度通常极低，且环境样品含有大量酶反应抑制剂、干扰微生物和颗粒物。本文综述了当前生物传感器技术在水传播病...
Immobilization strategies to develop enzymatic biosensors.
酶在换能器表面的固定化是酶生物传感器设计中的关键步骤。本文综述了文献中报道的多种酶固定化策略，包括经典吸附、共价结合、包埋、交联和亲和固定及其组合方法，并重点讨论导电聚合物纳米线、碳纳米管和纳米粒子等新型纳米材料在固定化中的应用。作者指出，固定化方法会影响酶的取向、负载量、迁移性、稳定性、结构和生物活性，从而决定传感器的灵敏度、选择...
Surface plasmon resonance biosensor for the detection of VEGFR-1--a protein marker of myelodysplastic syndromes.
本文报道了一种基于表面等离子共振（SPR）和无扩散微流控的无标记生物传感器系统，用于直接、实时检测可溶性血管内皮生长因子受体1（sVEGFR-1）。该检测策略利用sVEGFR-1与其高亲和配体血管内皮生长因子A（VEGF-A）之间的亲和相互作用；VEGF-A通过酰胺键共价固定于SPR传感表面，并保留参与受体结合的关键负电残基，从而维...
A novel silicon membrane-based biosensing platform using distributive sensing strategy and artificial neural networks for feature analysis.
本文提出并研究了一种基于微加工矩形硅膜的新型生物传感系统。该系统采用分布式传感方案，通过监测传感结构的动力学响应来识别生物目标。人工神经网络被用于处理测量数据，以判断细胞的存在并估计其密度。研究未限定具体生物应用，而是将该微膜作为通用生物传感平台进行性能测试。实验将不同密度的 EA.hy 926 内皮细胞接种到微加工硅膜表面，并在细...
Layer-by-layer construction of protein architectures through avidin-biotin and lectin-sugar interactions for biosensor applications.
本综述讨论了通过亲和素–生物素和刀豆蛋白A（Con A）–糖类相互作用进行层层自组装（LbL）构建蛋白质架构的制备方法与性质，并重点阐述其在光学和电化学生物传感器中的应用。通过交替沉积亲和素与生物素标记酶，可在光学探针和电极表面构建LbL薄膜；所固定酶仍保留催化活性，从而形成光学或电化学生物传感器。另一方面，Con A可与糖标记酶交...
Dynamic nanoplatforms in biosensor and membrane constitutional systems.
生物体系中的分子识别主要发生在膜表面、酶活性位点和DNA双螺旋内部等界面环境。细胞膜表面的糖链-蛋白识别参与免疫应答、细胞增殖、黏附、死亡及细胞间通讯，而蛋白-蛋白识别则与信号转导和离子通道结构密切相关。本章围绕用于生物传感和膜运输的构型动态界面展开综述，介绍能够模拟天然识别能力的自适应界面。文中系统讨论了石英晶体微天平(QCM)、...
Rapid monitoring of alkaline phosphatase in raw milk using chemiluminescence detection.
本研究开发了一种基于1,10-草酰二咪唑化学发光（ODI-CL）检测的简易生物传感器，用于快速定量和筛查生奶及巴氏奶中的碱性磷酸酶（ALP），以判断市售牛奶是否经过充分巴氏消毒。含不同ALP活性的1.0%牛奶标准液及含1.0%生奶的样品与荧光素二磷酸（FDP）在室温下孵育15 min，ALP催化FDP水解生成荧光素。随后加入H2O2...
SPR-based single nucleotide mismatch biosensor.
本文报道了一种基于表面等离子共振（SPR）的单核苷酸错配生物传感器，用于检测未标记 21 碱基 DNA 寡核苷酸与金表面固定互补 DNA 单分子层之间的杂交事件，并结合电化学阻抗谱（EIS）表征传感界面。探针 DNA 在 5′端引入己烷硫醇连接臂，通过硫醇自组装固定于金表面，并与 6-巯基-1-己醇（MHO）形成混合单分子层，以减少...
Selection and analytical applications of aptamers binding microbial pathogens.
特异性识别微生物细胞和病毒的DNA适配体具有多种分析与治疗应用。本文综述了针对特定病原（如活细菌、完整病毒颗粒及病毒感染哺乳动物细胞）的适配体开发进展。通过SELEX和细胞SELEX，可从纯化病原分子或完整活细胞中筛选高亲和适配体；这些适配体可作为亲和试剂用于夹心检测、细胞标记与成像、流式细胞术分析，并作为探针开发全细胞生物传感器。...
Microfluidic-based biosensors toward point-of-care detection of nucleic acids and proteins.
本文综述面向即时检测（POC）诊断的核酸与蛋白微流控生物传感器最新进展。微流控技术可分析10^-9–10^-18 L小体积样品，减少昂贵试剂消耗，自动化样品前处理并缩短处理时间。微流控与先进生物传感技术结合为POC诊断带来高通量、便携和一次性使用等前景，但也提出技术挑战：在比常规方法小多个数量级的样品体积下实现高灵敏度和高选择性、非...
Highly sensitive chemiluminescence technology for protein detection using aptamer-based rolling circle amplification platform.
本文报道了一种稳健、选择性且高灵敏的化学发光（CL）蛋白检测平台。该方法以滚环扩增（RCA）作为信号增强策略，以96孔板作为固定与分离载体。典型流程中，先将抗体固定于96孔板表面，再与目标蛋白及适配体–引物序列形成夹心复合物；该适配体–引物序列随后作为RCA引物。基于此设计，可在孔板表面捕获大量生物素化探针及链霉亲和素–辣根过氧化物...
Functionalized Gold Nanoparticles and Their Biomedical Applications.
金属纳米颗粒因小尺寸、高比表面积和良好热稳定性而被广泛用于多种生物医学应用。金纳米颗粒（GNP）由于易于合成和功能化、毒性较低且便于检测，成为理想选择。本综述聚焦于 GNP 的各种功能化方法及其在生物医学研究中的应用。功能化有助于将这些纳米颗粒靶向递送至不同细胞类型，并用于生物成像、基因递送、药物递送以及其他治疗与诊断应用。该综述汇...
Polycrystalline-Diamond MEMS Biosensors Including Neural Microelectrode-Arrays.
金刚石因其化学惰性、生物相容性等独特性质组合而备受关注。多晶金刚石（poly-C）已被用于利用电化学方法和抗原-抗体结合检测生物分子的实验性生物传感器。硼掺杂 poly-C 电极由于具有宽电位窗口、低背景电流和噪声以及低检测限（低至500 fM），在电化学应用中表现出显著优势。poly-C 的生物相容性与钛和316不锈钢等常用植入材...
Bio-sensing of cadmium(II) ions using Staphylococcus aureus.
镉是环境中常见且危害人体健康的污染物，其检测具有重要意义。本研究以常见潜在致病菌金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）为生物识别元件，探索可用于镉(II)离子传感的代谢标志物。作者考察了0、1.25、2.5、5、10、15、25和50 µg/mL Cd(II)对细菌生长和能量代谢的影响。结果显示，硫醇化合物代谢...
Solid phase biosensors for arsenic or cadmium composed of A trans factor and cis element complex.
饮用水中砷、镉等有毒金属对人体健康具有危害，现场快速检测具有重要意义。本研究开发了一种基于绿色荧光蛋白（GFP）标记金属结合蛋白的固相荧光生物传感器，用于饮用水中有毒金属离子的现场检测。GFP 标记的 ArsR 和 CadC 蛋白在无金属状态下可结合固定化在微孔板表面的顺式元件（cis element）；当分别结合 As(III) ...
Line-monitoring, hyperspectral fluorescence setup for simultaneous multi-analyte biosensing.
传统荧光扫描仪依赖多个滤光片区分不同荧光标记，该机制存在局限：当使用多个荧光标记时，若发射光谱重叠则难以区分；且难以判断测量数据是否受基底或制备化学引入的杂散荧光污染影响。本文提出一种线监测高光谱荧光技术，并针对多通道微流控系统进行了设计与优化。与仅记录荧光强度的滤光片机制不同，该技术通过光谱仪记录样品平面上每个位置的全荧光光谱，再...
Advanced Techniques for Detection and Identification of Viral Contaminants Using the Ibis PLEX-ID Universal Biosensor.
本文报道了利用Ibis PLEX-ID通用生物传感器检测与鉴定生物制品中病毒污染物的方法。该技术基于聚合酶链式反应（PCR）扩增病毒基因组中广泛保守区段，再采用电喷雾电离质谱（ESI-MS）分析PCR产物的碱基组成特征，从而实现对常见及新发病毒的快速识别。作者开发了靶向50多种RNA和DNA病毒属的PCR检测体系，并对来自生物制药企...
Design of a high sensitive double-gate field-effect transistor biosensor for DNA detection.
研究有机生物分子与半导体表面相互作用对场效应晶体管（FET）生物传感器设计的重要性。本文提出采用双栅场效应晶体管（DGFET）进行 DNA 检测，并系统考察分析物浓度、缓冲离子浓度、pH、表面基团解离常数及流体栅压等参数对灵敏度与信噪比的影响。结果表明，以漏极电流变化表征的灵敏度在分析物浓度超过约 1 nM 后呈非线性增加，随缓冲离...
Using artificial neural networks to classify unknown volatile chemicals from the firings of insect olfactory sensory neurons.
嗅觉系统能够检测挥发性化学物质，即气味分子或odorants。这些气味分子具有多样的化学结构，并与嗅觉系统受体相互作用。昆虫嗅觉系统提供了直接测量单个嗅觉感觉神经元（OSN）在气味刺激下产生发放率的独特机会，从而利用这些数据辅助化学物质分类。本文证明，可以利用醋蝇（Drosophila melanogaster）OSN阵列的发放率训...
Interdigitated electrodes based on impedance biosensor for sensing peptide LL-37.
人体抗菌肽 LL-37 是先天防御系统中的重要分子，尿路感染（UTI）患者体内可产生 LL-37 并释放入尿液，因此 LL-37 可作为 UTI 诊断的生物标志物。本文报道一种基于印刷电路板（PCB）互指电极的电化学阻抗生物传感器，用于直接检测尿液中的 LL-37。传感器以 FR406 PCB 上的金互指电极为换能器，表面用 3-巯...