A Portable Biosensor for 2,4-Dinitrotoluene Vapors.
埋设地雷等爆炸物对全球人类安全构成严重威胁。多数爆炸物含有环境危害化学物质，如2,4,6-三硝基甲苯（TNT）、致癌的2,4-二硝基甲苯（2,4-DNT）及相关化合物。从埋地雷中泄漏的蒸气可作为检测标记，提供不依赖金属探测的地雷检测途径。2,4-DNT是常见TNT合成中的杂质和副产物，由于极易挥发，可作为可行检测标记。本文报道了一种...
Real-Time Monitoring of a Botulinum Neurotoxin Using All-Carbon Nanotube-Based Field-Effect Transistor Devices.
肉毒神经毒素（BoNT）是强效且潜在生物恐怖剂，暴露风险持续增加。当前金标准小鼠致死试验灵敏度高，但检测时间长；其他方法虽快速，却缺乏实时监测或便携性。本研究开发一种可拉伸生物传感器，用于在亚纳摩尔浓度下检测 BoNT。该传感器采用 p 型通道和电极的场效应晶体管（FET），通道由取向碳纳米管（CNT）层构成，用于检测 BoNT/E...
Selection, Characterization, and Application of ssDNA Aptamer against Furaneol.
呋喃酮（Furaneol，4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮）是食品中天然存在并用作人工香料的挥发性香气化合物，其检测对食品科学与加工工业具有重要意义。本研究采用捕获式系统进化配体指数富集（Capture-SELEX）方案，从单链 DNA 文库中筛选能够结合呋喃酮的适配体。共进行 13 轮筛选，将所得 DNA 池经平末端克...
Assessing the Potential Deployment of Biosensors for Point-of-Care Diagnostics in Developing Countries: Technological, Economic and Regulatory Aspects.
传染病和抗菌药物耐药性是发展中国家的重大负担，当地特殊条件阻碍既有医疗基础设施的部署。生物传感器在发达国家已广泛应用，尤其在诊断领域，其成熟度已可进一步探索多重检测与自动化，以缩短出结果时间。然而，将其转化到资源有限环境并非易事。为理解促进或阻碍生物传感器在低资源环境应用的因素与障碍，本文从多个角度分析：首先，器件技术本身需重新设计...
DNA Aptamers for the Functionalisation of DNA Origami Nanostructures.
DNA折纸近年来成为设计和构建二维及三维纳米结构的有力技术。尽管已制备出大量结构，但面向体内生物医学应用时，如何赋予其识别和响应目标分子的能力仍是关键挑战。目标分子可为疾病标志物或细胞表面受体，响应可包括构象变化并释放治疗性载荷。核酸适配体非常适合该任务，并已开始用于DNA折纸设计。本综述总结了DNA适配体在DNA折纸结构中的应用实...
Rapid detection of cocaine using aptamer-based biosensor on an evanescent wave fibre platform.
可卡因过量会对人体健康造成即时且严重的危害，因此其快速检测备受关注。适配体生物传感器在可卡因检测中已得到广泛研究与应用，但如何在保持灵敏度的同时缩短分析时间仍是挑战。本文提出一种基于适配体的倏逝波光纤（EWF）生物传感器，用于在较宽工作范围内快速检测可卡因。首先将可卡因适配体与带荧光标记的互补DNA杂交，并将该复合物固定于磁珠表面；...
Graphene-Based Nanomaterials and Their Applications in Biosensors.
本文综述了石墨烯基纳米材料及其在生物传感器中的应用。首先介绍石墨烯的单原子层结构、高电子迁移率、高导电性、高导热性、高光学透过率等特性，并比较机械剥离、化学气相沉积和化学氧化还原等制备路线，以及紫外可见、拉曼、XPS、AFM 和 TEM 等表征方法。随后讨论石墨烯功能化策略，包括共价和非共价修饰，如磺酰氯、重氮盐和胺类取代反应。文章...
Metal oxide modified ZnO nanomaterials for biosensor applications.
随着生物传感纳米技术的发展，纳米杂化材料作为一类新型功能材料，具有较高选择性和灵敏度，能够将纳米尺度化学/生物相互作用与生物医学器件相集成。氧化锌（ZnO）与金属氧化物纳米结构结合的独特性质，已被证明可用于构建准确、实时、高通量的传感器器件，为疾病诊断、疾病管理和治疗开辟新途径。本综述系统总结了金属氧化物修饰的ZnO纳米结构杂化材料...
Detection of Alpha-Fetoprotein in Hepatocellular Carcinoma Patient Plasma with Graphene Field-Effect Transistor.
甲胎蛋白（AFP）在血浆中的检测对肝细胞癌（HCC）诊断具有重要意义。本研究开发了一种基于石墨烯场效应晶体管（G-FET）的生物传感器，用于检测HCC患者血浆及磷酸盐缓冲液（PBS）中的AFP。该G-FET采用1-芘丁酸N-羟基琥珀酰亚胺酯（PBASE）对石墨烯沟道进行非共价功能化，并通过N-羟基琥珀酰亚胺酯与抗体氨基反应固定抗AF...
Bioinspired DNA-Inorganic Hybrid Nanoflowers Combined with a Personal Glucose Meter for Onsite Detection of miRNA.
受生物矿化过程启发，本文制备了 DNA-Cu3(PO4)2 杂化纳米花（HNFs）。该类材料具有结构规整、稳定性高、比表面积大和 DNA 包埋能力强等特点。作者以 DNA-Cu3(PO4)2 HNFs 作为捕获元件，构建了基于棉线的简易 miRNA 检测平台，并利用个人血糖仪（PGM）实现信号读出。该平台可定量检测 miRNA-21...
A Rapid, Sensitive, and Portable Biosensor Assay for the Detection of Botulinum Neurotoxin Serotype A in Complex Food Matrices.
肉毒神经毒素（BoNT）中毒可导致肉毒中毒，表现为弛缓性肌肉麻痹，可致呼吸衰竭和死亡。由于 BoNT 高毒性带来显著发病率和死亡率，开发高灵敏、快速、可现场部署的检测方法对保护国家食品供应免受意外或故意污染至关重要。本文报道基于 B 细胞的生物传感器检测系统 CANARY®（Cellular Analysis and Notific...
The Application of Lipid Membranes in Biosensing.
脂质膜在生物传感器中的应用使其能够重建相当一部分生物膜功能，用于痕量食品毒素和环境污染物检测。本文综述了基于脂质膜的生物传感器技术在食品质量监测和环境应用中的最新进展，介绍了多种基于脂质膜生物传感器的应用，重点讨论新型体系、新传感技术和基于纳米技术的换能方案。目前可利用这些脂质膜器件检测的分析物包括杀虫剂、农药、除草剂、金属、毒素、...
Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer (CMUT)-based Biosensor for Detection of Low Concentration Neuropeptide.
准确检测脑脊液中的神经肽对神经退行性疾病机制研究和早期诊断具有重要意义。本文报道了一种基于电容式微加工超声换能器（CMUT）的生物传感器，用于检测与阿尔茨海默病进展相关的低浓度神经肽生长抑素（SST）。作者制备了10 MHz CMUT器件，并将其作为物理谐振传感器，通过质量负载机制检测分析物浓度变化。CMUT谐振板表面依次修饰半胱氨...
Applying machine learning to the flagellar motor for biosensing.
大肠杆菌通过趋化性检测并追随环境中的化学梯度，其性能接近生物传感器的速度与灵敏度极限，但将该响应整合为功能生物传感器的研究较少。为此，作者开发了用于处理大量锚定大肠杆菌数字显微图像的软件，以分析细胞对不同化学扰动的响应。一次实验可记录多达50个细胞，从而快速标注多个细胞的趋化性反应。在收集数百个野生型趋化性大肠杆菌鞭毛马达对天冬氨酸...
Near-infrared MnCuInS/ZnS@BSA and urchin-like Au nanoparticle as a novel donor-acceptor pair for enhanced FRET biosensing.
本文开发了一种基于新型供体-受体对（MnCuInS/ZnS@BSA 与海胆状金纳米颗粒）的增强近红外（NIR）荧光共振能量转移（FRET）生物传感系统，用于灵敏检测 HER2 蛋白。MnCuInS/ZnS 量子点因近红外发射、高量子产率和低毒性被选为能量供体；将其封装于牛血清白蛋白（BSA）中形成 MnCuInS/ZnS@BSA 纳...
Detecting and Predicting Emerging Disease in Poultry With the Implementation of New Technologies and Big Data: A Focus on Avian Influenza Virus.
随着全球人口增长和亚洲富裕程度提高，未来食品需求将迫使农业系统提高产量。家禽作为优质蛋白来源，其生产将在许多国家进一步集约化，导致更多高密度养殖农场。集约化养殖可能增强禽流感病毒等传染性病原在家禽间的传播，造成大规模死亡和经济损失，并增加人畜共患风险。为应对集约化生产带来的疾病传播风险，快速检测和诊断至关重要。本文综述了文献中可促进...
Electrical Characteristics and pH Response of a Parylene-H Sensing Membrane in a Si-Nanonet Ion-Sensitive Field-Effect Transistor.
报道了采用超薄聚对二甲苯-H（parylene-H）作为栅极传感膜的硅纳米网离子敏感场效应晶体管（ISFET）的电学特性与pH响应。器件表现出优异直流特性：亚阈值摆幅85 mV/dec，开/关电流比约10^7，栅极漏电流约10^-10 A；界面态密度1.04×10^12 cm^-2，场效应迁移率510 cm^2 V^-1 s^-1。...
3D-Printed Biosensor Arrays for Medical Diagnostics.
尽管3D打印技术相对较新，低成本3D打印已影响人类生活的许多方面。3D打印机被用作制造工具，可制备从诊断设备到植入物再到外部假体的多种装置。由于操作简便、3D设计软件普及且成本低廉，3D打印已成为许多生物分析实验室可及的制造与加工工具。3D打印机可打印具有不同密度、光学特性、强度和化学性质的材料，为用户提供大量策略选择。本综述聚焦于...
Recent Microdevice-Based Aptamer Sensors.
自系统性进化指数富集（SELEX）方法建立以来，适配体作为生物识别元件在传感检测中发挥了重要作用。微器件系统具有试剂消耗低、样品通量高、可一次性使用等优势，因此基于微流控的适配体传感器在分析检测中的应用需求不断增加。本综述首先介绍适配体传感器的基本概念，随后系统总结微器件适配体传感器在多种平台上的先进应用。文中涵盖微流控芯片、纸基微...
An Evaluation of Boar Spermatozoa as a Biosensor for the Detection of Sublethal and Lethal Toxicity.
本研究开发了一种新型、客观、快速的计算运动抑制（CMI）检测法，用于识别和评估暴露于毒素的公猪精子的亚致死损伤，并与主观视觉运动抑制（VMI）检测法比较。CMI值由数字显微视频通过定制MATLAB脚本计算，将每个实验的运动指数与背景及对照实验比较。CMI与VMI结果的一致性取决于剂量-反应曲线形状：剂量-反应曲线呈陡坡下降的毒素，两...