FoF1-ATPase, rotary motor and biosensor.
FoF1-ATPase 是广泛存在于细菌、叶绿体和线粒体膜中的纳米级旋转分子马达，利用跨膜电化学质子动力势（p.m.f.）合成 ATP，也可反向水解 ATP 并泵出质子。单分子荧光成像、光谱和磁镊等技术直接观察到 F1、Fo 及全酶旋转，推动了对结合变化机制和机械化学耦合的理解。本文简要综述作者近期工作：建立全酶系统动力学解析模型，...
A vital part of a chemo and biosensor is its recognition element responsible for selective sensing of a target analyte.
本文是《Bioelectrochemistry》特刊的编辑前言，介绍2009年11月6日至10日在波兰克拉科夫郊外举行的第4届国际表面修饰化学与生物传感研讨会（SMCBS 2009）。该会议由国际电化学学会支持，延续欧洲委员会第五框架计划下SURPHARE卓越中心的研究活动。会议共有来自20个国家、73个学术与工业机构的125名参与...
Molecular spectroscopic analysis of nano-chitosan blend as biosensor.
本文采用浇铸法制备了不同质量比例的壳聚糖/淀粉和壳聚糖/明胶混合薄膜，并系统研究了其分子结构与传感性能。傅里叶变换红外光谱（FTIR）结果表明，混合膜中形成了氢键作用，使材料能够与含氨基（-NH2）和羧基（-COOH）端基的多种分子发生相互作用。半经验量子化学 PM3 分子模拟结果与光谱数据一致：随着壳聚糖混合膜中淀粉或明胶比例增加...
Nanoengineered optical urea biosensor for estimating hemodialysis parameters in spent dialysate.
本文报道了一种用于估算血液透析参数的纳米工程光学尿素生物传感器。该传感器以包埋脲酶的钙藻酸盐微球为核心，微球表面通过层-by-layer（LbL）自组装技术沉积主要由酚红（CR）染料组成的聚电解质纳米膜，酚红作为 pH 敏感光学换能元件。作者将微球固定在比色皿内并连接光纤光谱仪，构建流动池，用于测定不同浓度标准尿素溶液的响应。通过监...
Aptamer-based biosensor for sensitive PDGF detection using diamond transistor.
本文首次报道利用固定在金刚石表面的适配体，通过溶液门场效应晶体管（SGFET）检测血小板衍生生长因子（PDGF）。将5′羧基化PDGF-B链适配体共价固定于部分胺化、导电p型氢终止金刚石表面通道，无需厚绝缘层，表面通道直接暴露于电解质。引入PDGF后，在漏源电流-50 μA处观察到门电位负向偏移31.7 mV；经SDS再生后正向偏移...
Differential spectral phase interferometry for wide dynamic range surface plasmon resonance biosensing.
本文提出一种基于差分光谱干涉的宽动态范围相位敏感表面等离子共振（SPR）生物传感器。传统光谱SPR仅监测反射光谱中的SPR凹陷，而该系统获取经历SPR变换的整个电磁场的光谱相位信息。在固定入射角下，SPR引起的相位变化具有高度波长依赖性，因此通过相位敏感检测可在整个光谱范围内持续保持超高灵敏度，以响应样品折射率变化。系统采用白光LE...
Surface plasmon resonance biosensor based on Fe3O4/Au nanocomposites.
本文制备了以3-巯基丙酸（MPA）修饰的核壳型Fe3O4/Au纳米复合材料，并将其应用于表面等离子共振（SPR）生物传感器。通过紫外-可见光谱和透射电子显微镜对Fe3O4/Au纳米复合材料进行了详细表征。利用其磁性及优异光学性质，Fe3O4/Au纳米复合材料作为山羊抗人IgM的固体载体，可通过磁柱将抗体固定在SPR芯片表面。这种新型...
Integrated optical biosensor for in-line monitoring of cell cultures.
开发了一种分析检测平台，用于评估暴露于生长因子或纳米颗粒等外源物质的细胞培养物所诱导的毒性。将生物传感检测装置连接至细胞培养瓶，可实时分析细胞培养基成分。该分析基于通过固相免疫分析定量细胞释放到培养基中的炎症细胞因子，并使用波长探测光学传感（WIOS）仪器进行检测。用于原位测量的流体系统可实时检测细胞因子，灵敏度因细胞因子而异，为1...
Gold nanorod-based localized surface plasmon resonance biosensor for sensitive detection of hepatitis B virus in buffer, blood serum and plasma.
本研究设计了一种基于金纳米棒（GNR）局域表面等离子共振（LSPR）行为的新型生物传感器，用于检测乙肝表面抗原（HBsAg），该抗原可反映乙肝病毒（HBV）的活跃复制。金纳米棒表面通过物理吸附修饰单克隆乙肝表面抗体（HBsAb），并利用拉曼光谱、动态光散射（DLS）和 Zeta 电位表征抗体修饰后纳米棒的性质。当 HBsAg 与探针...
Effect of diffusion on impedance measurements in a hydrodynamic flow focusing sensor.
本文研究了阻抗型生物传感器中非导电鞘液与导电样品流之间扩散对测量的影响。采用2电极和4电极配置进行阻抗测量；4电极设计将电流电极与传感电极分离，可避免双电层阻抗的有害影响，使低频（<1 kHz）阻抗测量成为可能。器件采用改进T型连接微流控通道，样品通道截面小于聚焦通道，仅用一路鞘液即可实现样品流的二维流聚焦。通过选择去离子水作为非导...
Strip-based amperometric detection of myeloperoxidase.
本文报道了一种基于柔性屏印电极（SPE）的条带型安培生物传感器，用于检测髓过氧化物酶（MPO）水平。该传感器以3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）作为氧化还原介质，在过氧化氢存在下实现MPO的高灵敏度定量。作者对施加电位、pH、TMB浓度、孵育时间和温度等多变量参数进行了优化。在最优条件下，该传感器可在醋酸缓冲液（pH 4.5...
The increasing importance of carbon nanotubes and nanostructured conducting polymers in biosensors.
本文综述了纳米材料在生物传感器中的重要性，重点讨论碳纳米管（CNTs）和纳米结构导电聚合物（CPs）。由于纳米材料具有高比表面积、优异电学/光学性质和量子限域效应，可增强识别元件负载量、促进电子转移、缩短响应时间并实现无标记检测。文章介绍了CNTs的结构、功能化方法及其在电化学、场效应晶体管（FET）和光学传感中的应用；讨论了PAN...
Interaction kinetic and structural dynamic analysis of ligand binding to acetylcholine-binding protein.
本研究以淡水螺 Lymnaea stagnalis 的乙酰胆碱结合蛋白（AChBP）作为 Cys-loop 配体门控离子通道胞外域模型，采用乙酰胆碱、尼古丁、epibatidine 及一系列取代奎宁环化合物作为配体，建立了基于表面等离子共振（SPR）生物传感器的直接相互作用测定方法。该方法可实时表征固定化 AChBP 与小分子激动剂...
Double-gate nanowire field effect transistor for a biosensor.
本文报道了一种用于生物传感的硅纳米线场效应晶体管（FET）器件。该器件采用相互分离的双栅结构，主栅 G1 和副栅 G2 垂直跨越硅纳米线并相对布置，可独立施加电压以调控通道电势。与仅使用 G1 的传统纳米线 FET 生物传感器相比，利用 G2 可增强检测灵敏度；对 G2 施加弱正偏置时，传感窗口显著拓宽。作者还分析了生物分子结合所产...
An optical microbial biosensor for detection of methyl parathion using Sphingomonas sp. immobilized on microplate as a reusable biocomponent.
有机磷农药甲基对硫磷在农业害虫防治中广泛使用，其残留及降解产物会造成环境污染和生态问题。为监测此类农药，本文报道了一种基于微孔板的光学微生物生物传感器。作者从田间土壤中分离并鉴定出能水解甲基对硫磷的 Sphingomonas sp. JK1，该菌可将甲基对硫磷水解为发色产物对硝基酚（PNP）。将 Sphingomonas sp. 全...
Nanoparticles-based strategies for DNA, protein and cell sensors.
近年来，新型生物传感系统的需求急剧增加。具有特殊光学和电化学性质的纳米颗粒在临床分析、环境监测、食品安全与安全控制等领域带来显著优势。生物传感器技术为开发高效、快速、低成本且易于使用的检测装置提供了重要途径。在众多生物传感方案中，基于纳米技术和纳米材料的生物传感器是面向真实样品应用的极具吸引力且成本效益高的工具。所开发的装置基于多种...
Protein functionalized nanodiamond arrays.
本文报道了一种蛋白功能化纳米金刚石阵列的制备与表征方法。纳米金刚石具有低生物细胞毒性、良好的荧光与拉曼光学性质以及光稳定性，适合生物应用。作者利用电子束光刻技术，将羧基功能化纳米金刚石定位在硅和 ITO 基底表面自组装单分子层（SAM）阵列上，形成十字形和纳米方阵列。酸处理后的纳米金刚石表面引入羧基，经 EDC/NHS 与氨基终止 ...
Design and characterization of an aequorin-based bacterial biosensor for detection of toluene and related compounds.
本研究构建并表征了一种基于水母素（aequorin）的大肠杆菌 JM109 全细胞生物传感器，用于检测水溶液中的甲苯及其相关化合物。该传感器以 pGL2 质粒为基础，携带假单胞菌 mt-2 xyl 操纵子下路启动子 Pu、转录激活因子 xylR 以及融合的水母素 cDNA，命名为 pGL2-aequorin。当 XylR 蛋白结合甲...
Aptamer-based molecular recognition for biosensor development.
核酸适配体是一类通过系统进化配体指数富集（SELEX）筛选获得的合成单链核酸配体，能够以高亲和力和高特异性识别小分子、蛋白质、细胞等多种靶标，并耐受较苛刻的化学、物理和生物条件，因而成为生物传感器中极具潜力的分子识别元件。本综述首先简要介绍适配体发现的上游筛选与下游截断方法，包括随机库构建、结合-分离-扩增循环、亲和分离、结构预测、...
Enhancement of biosensing performance in a droplet-based bioreactor by in situ microstreaming.
本文报道了一种基于液滴的微全分析系统，通过集成表面声波（SAW）原位微流增强生物传感器性能。该生物反应器由封装液滴及其周边生物传感器组成，SAW在液滴内诱导微流。作者采用粒子图像跟踪技术表征不同SAW功率下液滴内速度分布，发现平均流速随输入功率显著变化，可在搅拌液滴中获得大范围流速；流动在较大厚度范围内呈二维圆形。随后通过有限元模拟...