Glucose sensor using liquid-crystal droplets made by microfluidics.
本研究开发了一种用于水相葡萄糖检测的微米级 4-氰基-4-戊基联苯（5CB）液晶液滴。通过在 5CB/水界面包覆聚（丙烯酸-b-4-氰基联苯-4-氧基十一碳烯酸酯）（PAA-b-LCP），并将葡萄糖氧化酶（GOx）共价固定于 PAA 链上，构建了功能化液晶液滴。在正交偏振偏光显微镜下，该液滴可因葡萄糖氧化酶催化葡萄糖产生葡萄糖酸并降...
Label-enhanced surface plasmon resonance: a new concept for improved performance in optical biosensor analysis.
表面等离子共振（SPR）是一种成熟的无标记光学生物传感器技术，广泛用于分子相互作用、表面与材料研究。无标记模式可避免标记物干扰相互作用，但灵敏度与特异性受限。本文提出标签增强SPR（label-enhanced SPR）新概念，利用强吸收染料分子并结合完整SPR曲线形状分析，同时提取折射率与吸收系数信息，从而显著提高SPR的灵敏度和...
Immunoassays and biosensors for the detection of cyanobacterial toxins in water.
淡水藻华在世界各地频繁发生，全球变暖以及废水、空气污染物和肥料造成的富营养化似乎使其发生频率增加。许多蓝藻会产生危险且较持久的毒素，污染相应水体，从而限制原水在饮用水、灌溉和工业等方面的使用。受污染水的净化可能非常昂贵，使连续、大规模处理在许多情况下缺乏经济可行性。鉴于藻毒素带来的明显风险，在线或便携式检测方法极具吸引力。文献中已报...
Carbon nanotubes: applications in pharmacy and medicine.
碳纳米管（CNTs）是碳的同素异形体，由石墨构成，呈纳米级直径、毫米级长度的圆柱管状结构。其优异的结构、力学和电子特性源于小尺寸、低质量、强机械强度以及高电/热导率。凭借高比表面积，CNTs 可吸附或偶联多种治疗与诊断分子（药物、基因、疫苗、抗体、生物传感器等），并已被证明可作为药物递送载体直接进入细胞，在体内转运过程中避免药物代谢...
Decreased aperture surface energy enhances electrical, mechanical, and temporal stability of suspended lipid membranes.
开发下一代跨膜蛋白生物传感器高度依赖黑脂质膜（BLM）；然而 BLM 的电学、机械和时间不稳定性是传感开发的关键限制。本研究将微米级玻璃微孔用不同链长和含氟组成的硅烷修饰，包括 3-氰丙基二甲基氯硅烷（CPDCS）、乙基二甲基氯硅烷（EDCS）、正辛基二甲基氯硅烷（ODCS）、十三氟-1,1,2,2-四氢辛基二甲基氯硅烷（PFDCS...
Signal enhancement of silicon nanowire-based biosensor for detection of matrix metalloproteinase-2 using DNA-Au nanoparticle complexes.
硅纳米线因高表面体积比并可作为场效应晶体管（FET），已被用于超灵敏生物传感器和化学传感器。本研究开发了一种DNA-金（Au）纳米颗粒复合物修饰的硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）生物传感器，用于检测基质金属蛋白酶-2（MMP-2）。MMP-2与多种重要人类疾病相关，是重要蛋白生物标志物。该传感器通过MMP-2对特定肽序列（I...
Protein engineering for directed immobilization.
在生物传感器研究中，提高蛋白功能活性通常可增强传感器的灵敏度或选择性，但将蛋白固定到传感表面的策略同样关键，因为固定方式直接影响识别元件的取向、可及性、稳定性与表面均一性。近年来多项研究表明，生物活性分子的定向固定能够改善传感器性能。本综述以生物传感器应用为重点，系统总结了当前常用的蛋白质固定策略的研究现状。内容涵盖非特异性固定方法...
Editorial for "biosensor technologies".
本文为《Methods》“生物传感器技术”特刊的客座编辑引言。文章首先回顾国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）对生物传感器的定义，指出其由生物识别元件和信号换能器两部分组成，生物识别元件通过特异性生化反应识别目标物，换能器将识别事件转换为电、热或光学信号。文章追溯了20世纪60年代Leland C. Clark提出的葡萄糖氧化酶（...
Variable incidence angle subwavelegth grating SPR graphene biosensor.
本文研究一种变入射角亚波长光栅基多层表面等离子共振生物传感器（SPRB）的灵敏度增强。所提设计在多层SPR生物传感器的石墨烯层上方集成周期性亚波长光栅阵列，以增强表面等离子体激发和近场耦合，从而提高对生物分子相互作用的响应。传感器采用Kretschmann构型，由熔融石英棱镜、50 nm金膜、2 nm石墨烯层及PMMA亚波长光栅组成...
Enhanced peroxydisulfate electrochemiluminescence for dopamine biosensing based on Au nanoparticle decorated reduced graphene oxide.
本文报道了一种基于金纳米粒子修饰还原氧化石墨烯（Au NP–RGO）增强过硫酸盐溶液电化学发光（ECL）信号的新策略，并据此构建了用于多巴胺（DA）灵敏、选择性检测的 ECL 生物传感器。由于 Au NPs 与 RGO 的协同放大作用，Au NP–RGO 修饰电极上过硫酸盐溶液的 ECL 信号较裸电极增强约 5 倍，且 ECL 起始...
Enhanced wavelength modulation SPR biosensor based on gold nanorods for immunoglobulin detection.
本研究构建了一种基于金纳米棒（GNRs）和氧化石墨烯（GO）的波长调制表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于检测牛免疫球蛋白G（牛IgG）。GNRs通过种子介导法制备，并借助1,6-己二硫醇（HDT）以硫醇-金作用共价固定于Au膜表面；GO采用改进Hummers法制备，依靠静电作用组装到带正电的GNRs表面，并作为抗体固定支持物。...
Saliva sampling method affects performance of a salivary α-amylase biosensor.
本研究针对标准化唾液α-淀粉酶（sAA）生物传感器在临床场景中读数与参考实验室分析仪不一致的问题，考察唾液采样方法对生物传感器分析性能的影响。作者对31名健康志愿者进行直接口腔读数，并同时以被动流涎法采集唾液，分别按未处理、解冻以及解冻后离心三种方式处理，用生物传感器和常规临床化学分析仪检测。结果显示，直接口腔读数的sAA值显著低于...
AutomiG, a biosensor to detect alterations in miRNA biogenesis and in small RNA silencing guided by perfect target complementarity.
miRNA 生物发生或活性缺陷与发育异常和多种疾病相关。在果蝇中，miRNA 主要装载到 Argonaute-1（Ago1），引导靶 RNA 沉默；同时 miRNA 通路也与 RNA 干扰（RNAi）通路重叠，部分 miRNA 可结合 RNAi 效应因子 Argonaute-2（Ago2）。作者构建了一个基因构建体，由单一诱导型启动...
Microfluidic-integrated biosensors: prospects for point-of-care diagnostics.
随着对微型化、快速、低成本和少试剂分析需求增加，将生物传感器与微流控技术集成以构建微型平台受到广泛关注。微流控集成生物传感器具有样品体积小、处理时间短、成本低、试剂消耗少等优点，同时具备层流、危险材料处理少、多样品并行检测、便携性和设计灵活性等特性。微流控涉及在微升至纳升级别操控流体的科学与技术。将生物传感器与微流控芯片结合有望提升...
Precise quantification of transcription factors in a surface-based single-molecule assay.
近年来，生物传感器在工业和科学领域快速发展。最近，一种基于交替激光激发的单分子检测方法被建立，用于定量检测转录因子。转录因子能特异性识别并结合 DNA，在基因表达调控中发挥重要作用。作者将该检测格式应用于全内反射荧光显微镜，利用固定化单分子 DNA 生物传感器检测转录因子。该方法通过双色 DNA 生物传感器两个结合位点半位点的共定位...
An acetylcholinesterase-based chronoamperometric biosensor for fast and reliable assay of nerve agents.
乙酰胆碱酯酶（AChE）是胆碱能神经系统的关键酶，通过水解神经递质乙酰胆碱终止神经传递。它对有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂、部分阿尔茨海默病药物、黄曲霉毒素等次级代谢物以及化学战神经毒剂敏感，可被这些抑制剂抑制。将 AChE 固定在物理化学换能器上后，可用于检测上述抑制剂。本文制备了一种基于 AChE 的电化学生物传感器，采用屏印电极体...
Assessing activity and inhibition of Middle East respiratory syndrome coronavirus papain-like and 3C-like proteases using luciferase-based biosensors.
中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV）可引起重症肺炎且病死率超过50%，目前尚无有效抗病毒药物。为快速鉴定MERS-CoV复制抑制剂，作者表达MERS-CoV木瓜样蛋白酶（PLpro）和3C样蛋白酶（3CLpro），并建立基于荧光素酶的生物传感器以监测细胞内蛋白酶活性。结果显示，MERS-CoV PLpro可识别并切割生物传感器...
Intravital Förster resonance energy transfer imaging reveals elevated [Ca2+]i and enhanced sympathetic tone in femoral arteries of angiotensin II-infused hypertensive biosensor mice.
高血压中动脉狭窄只能源于动脉结构重塑或平滑肌收缩增强，后者可伴或不伴细胞内钙浓度（[Ca2+]i）升高。本研究利用表达 Ca2+/calmodulin FRET 生物传感器的转基因小鼠，通过皮下持续输注血管紧张素 II（Ang II，400 ng kg−1 min−1，2–3 周）建立高血压模型，并在活体麻醉小鼠中用荧光显微镜同时测...
Photonic crystal enhanced microscopy for imaging of live cell adhesion.
本文提出一种利用光子晶体生物传感器表面作为细胞附着基底的显微镜技术，即光子晶体增强显微镜（PCEM）。该方法无需细胞毒性染色剂或时间不稳定的荧光探针，即可对活细胞与表面相互作用进行无标记、定量、亚微米分辨率和时间分辨成像。其他显微方法难以直接测量活细胞表面附着的定位与强度，而PCEM能够捕捉与干细胞分化、趋化、凋亡和转移等生物学过程...
Portable bioactive paper-based sensor for quantification of pesticides.
本研究开发了一种便携式纸基生物传感器，用于快速、一次性、低成本且较准确地定量有机磷农药降解产物/乙酰胆碱酯酶抑制剂。传感器以滤纸为基质，将乙酰胆碱酯酶（AChE）、人工底物乙酰硫代胆碱碘化物（ATChI）和显色剂5,5'-二硫代双(2-硝基苯甲酸)（DTNB）吸附固定于纸面，并加入糖类或蛋白质稳定剂以延长货架期。检测时，样品与ATC...