本文报道了基于电子束光刻（EBL）制备的金纳米柱阵列的表面增强拉曼散射（SERS）基底，用于牛血清白蛋白（BSA）和核糖核酸酶A（RNase-A）的精确光谱检测。金纳米柱直径为100–180 nm，柱间间距为200 nm。作者表明，通过优化光刻金纳米柱的尺寸和形状，可在较低浓度下获得蛋白质的SERS谱。该SERS研究使作者能够估计1...
利用碳纳米管场效应晶体管（CNT-FET）的生物传感器有望成为下一代诊断系统的基础。尽管碳纳米管已被用于多种传感器，但此前很少关注纳米管密度如何影响生物传感器性能。作者系统研究了密度对纳米管生物传感器性能的影响，发现该参数对实现稳定高性能至关重要。低密度器件在检测限和响应幅度方面均具有更高灵敏度；在含高浓度电解质（离子浓度约140 ...
本文提出一种新型光耦合方案，利用带有高频光栅的准直梯度折射率（GRIN）元件，将单模光纤输出的光直接耦合到平面薄膜波导中。该方案中，GRIN透镜端面经角度抛光并制作高频表面光栅，当其与波导表面紧密接近或接触时，可在波导表面形成有效折射率调制，使衍射光与波导模式发生共振耦合。作者采用有限元方法（FEM）研究实验参数对耦合效率的影响，并...
本研究针对基于银基底的表面等离子共振（SPR）成像生物传感器进行理论分析，旨在说明尽管银化学稳定性较差，仍可用于生物分子相互作用的高灵敏检测。计算表明，银膜氧化会形成氧化银（Ag2O）层，使SPR曲线变宽、共振处最小反射率变浅，从而降低灵敏度；目标分析物结合引起局部折射率变化时，也会通过共振角位移和曲线展宽影响成像灵敏度。为克服银氧...
阿糖胞苷（Ara-C）是治疗急性髓系白血病（AML）的关键药物，但最多30%患者治疗无反应，因此需要治疗前筛选患者血样以预测药物反应。本研究通过转座突变构建胞苷脱氨酶（cdd）缺陷的大肠杆菌MG1655突变体，使其对Ara-C敏感，并转化携带Photorhabdus luminescens luxCDABE操纵子的质粒，构建自发光全...
环孢素A（CypA）是抗逆转录病毒治疗的潜在靶点，抑制CypA可抑制HIV-1复制，但其调控HIV-1感染性的机制仍不清楚。HIV-1病毒蛋白R（Vpr）与CypA在体外和体内均可相互作用，但CypA与Vpr N端Pro-35相互作用的性质尚未明确。本研究结合核磁共振（NMR）交换光谱和表面等离子共振（SPR）光谱，表征人CypA与...
MG7-Ag 是胃癌特异性肿瘤相关抗原，可作为胃癌早期诊断标志物。本研究建立基于表面等离子共振（SPR）的无标记免疫传感方法，用于检测胃癌患者血清中的 MG7-Ag。将特异性单克隆抗体 MG7-Ab 固定于 SPR 传感芯片表面，作为捕获和识别受体；当含 MG7-Ag 的人血清流过芯片时，抗原与抗体特异性结合，引起金膜界面折射率变化...
哺乳动物中，前蛋白转化酶（proprotein convertases, PCs）家族由9种丝氨酸蛋白酶组成，其中Furin、Pace4、Pcsk5和PC7广泛表达，可切割多种生长因子、受体、黏附分子、神经肽、金属蛋白酶、病毒包膜糖蛋白及细菌内毒素的前体。然而，经典遗传学方法难以阐明各PC在正常组织和疾病中的具体作用。作者此前发现F...
本文报道一种基于适配体的生物传感器（aptasensor），用于在Y形通道PDMS微流控装置内快速、高灵敏检测磷酸盐缓冲液中的土霉素（OTC）抗生素。该传感器以高羧基化聚苯乙烯乳胶微球为载体制成，微球直径920 nm，表面通过共价偶联固定可结合OTC的单链DNA适配体。检测时，将适配体偶联微球与系列稀释的OTC样品在微流控观察腔中混...
本文是一篇教程性综述，关注核酸和蛋白质检测新方法在临床及非临床应用中的发展。为提升生物检测灵敏度，作者回顾了利用金纳米颗粒（AuNPs）、量子点（QDs）、硅纳米线（SiNWs）、碳纳米管（CNTs）和石墨烯等纳米材料独特的光学、电子和催化性质构建生物传感器与纳米探针的进展。综述讨论了纳米材料高比表面积、高荧光量子产率、表面增强拉曼...
本文提出一种用于场效应晶体管（FET）或高电子迁移率晶体管（HEMT）生物传感器的核酸直接固定新方法。利用核酸天然存在的5′端磷酸基团与半导体及金属氧化物表面发生配位结合，将单链DNA探针直接固定于ZrO2、AlGaN、GaN和HfO2表面。通过荧光成像和PicoGreen染色验证，固定后的探针仍可与互补靶DNA高特异性杂交；无5′...
食物过敏是日益严重的健康问题，目前约影响4%成人和8%婴儿。为保护消费者，法规要求食品标签披露主要过敏原，但现有监测方法费时、费力且昂贵，尤其多过敏原筛查困难。本研究将成像表面等离子共振（iSPR）与抗体微阵列结合，用于食品过敏原的快速、定量、多组分检测。该方法可在单次测量中通过空间编码的抗体阵列同时识别多种过敏原，并在短时间内提供...
本研究报道了一种基于酪氨酸酶（tyrosinase, Tyr）固定于垂直生长二氧化钛纳米管（TiO2-NTs）表面的阿特拉津（atrazine）生物传感器，其检出限达0.1 ppt。该传感器利用阿特拉津对酪氨酸酶催化活性的竞争性抑制实现检测：在底物对甲酚存在下，Tyr催化生成醌类物质并在电极表面还原产生电流；阿特拉津与酶底物位点结合...
光流体环谐振器（OFRR）是一种高灵敏度无标记光学生物传感器，具有优异的光子与流体集成能力。本文首次利用甲基结合蛋白 MBD-2 作为捕获分子，在 OFRR 内表面固定后检测寡核苷酸的 DNA 甲基化状态。该应用与癌症研究和未来临床工具密切相关，因为关键基因启动子区域的甲基化模式可用于早期癌症诊断。作者定量表征了 OFRR 对人工甲...
奶酪生产依赖凝乳酶制剂（rennet，主要含凝乳酶 chymosin 与胃蛋白酶 pepsin）作用于牛奶酪蛋白胶束。本文首次利用电化学阻抗谱监测该相互作用，开发了一种法拉第阻抗生物传感器，用于评估凝乳酶制剂的凝乳活性，以六氰合铁(II)/(III)电对作为氧化还原探针。金电极分别用不同硫醇自组装单分子层修饰，包括硫辛酸、双硫代双-...
本文报道了一种用于检测肾毒性真菌毒素赭曲霉毒素A（OTA）的高选择性电化学发光（ECL）适配体生物传感器。该传感器以DNA适配体为识别元件，以N-(4-氨基丁基)-N-乙基异鲁米诺（ABEI）为发光信号化合物。将适配体互补链DNA1固定于金纳米粒子（AuNP）修饰的金电极表面，ABEI标记的适配体DNA2与DNA1杂交形成ECL探针...
本研究将一种通过多价噬菌体展示库筛选获得、对心肌肌钙蛋白 I（TnI）具有纳摩尔亲和力的短合成肽固定于金表面，用于 TnI 检测。作者比较了金表面固定肽与噬菌体固定肽对 TnI 的结合亲和力，并采用石英晶体微天平（QCM）、循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）监测识别层制备及目标结合过程。三种方法均表明该肽对 TnI 的结合相...
本研究报道了一种用于监测核糖核酸酶H（RNase H）活性的双通道表面等离子共振（SPR）检测方法。该方法利用多通道SPR生物传感器，在同一流路中设置两个独立功能化传感区：上游传感区固定含RNA底物和DNA尾的嵌合寡核苷酸探针，用于实时监测RNase H对RNA链的切割；下游传感区固定特异性DNA探针，用于捕获切割反应释放的片段。通...
可溶性乙酰胆碱结合蛋白（AChBP）是烟碱型乙酰胆碱受体（nAChR）配体结合结构域的同源物。为引导未来采用表面等离子共振（SPR）生物传感器技术进行无标记、直接结合的生物物理片段筛选，作者基于对一组具有纳摩尔亲和力的α7 nAChR选择性含奎宁环配体的解构，构建了聚焦片段库。利用SPR生物传感器检测片段及其母体化合物与AChBP的...
本文报道了一种用于复杂介质中生物分子相互作用实时监测的新型生物传感器方法。该方法以人绒毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotropin, hCG）与其抗体在血浆中的相互作用为模型，利用表面等离子共振（SPR）生物传感器和无分散微流控系统，交替注入血浆样品与洗涤液，使非特异性吸附蛋白被快速去除而特异性结合得以保...