有害辐射的毒性监测是现代辐射生态学中不可或缺的问题。发光细菌具有简单的生物结构，能够代表生物圈的基本响应，其生物发光可作为生理状态的指示信号，因此基于发光细菌的测定系统可用作监测环境放射性毒性的生物传感器。本研究探索了细菌发光强度的简便测量方法，并利用发光细菌菌株评估紫外（UV）和γ射线辐照的影响。通过随机扩增多态性DNA（RAPD...
病毒和细菌感染常通过空气、污染食物、水、体液或人际接触传播，并迅速扩散，造成全球大量死亡。感染诊断中的关键挑战之一是区分病毒性与细菌性感染。病毒持续突变、重配和重组导致新病毒株不断出现，使诊断更加困难；对病毒感染患者使用抗生素不仅无效，还会促进细菌耐药。评估现有生物传感平台以早期判断感染病因，有助于实现病毒与细菌感染的鉴别诊断。近十...
基于光子晶体（PC）的反蛋白石（IO）阵列是无标记传感机制的重要基底之一。IO材料具有高度有序的三维微孔结构，近年来在蛋白质、DNA、病毒等生物分子检测的光学传感和生物应用中展现出吸引力。IO材料独特的光学与结构性质可简化多种生物传感器研究中用于即时检测（POCT）的非破坏性光学检测能力。本文作为纳米技术、生物学、化学与医学科学之间...
窄治疗指数（NTI）药物在有效剂量与易引发不良反应的剂量之间窗口很小，其血药浓度的微小变化即可导致药效不足或毒性反应，因此精确检测 NTI 药物对临床治疗药物监测至关重要。由于药代动力学受药物基因组学因素、仿制药与品牌药差异等影响，NTI 药物的准确定量更加重要。常规分析方法常存在耗时、昂贵、操作复杂、灵敏度和选择性不足等缺点，而新...
肿瘤外泌体的高灵敏检测对癌症早期诊断和精准治疗具有重要意义。本文构建了一种基于肽识别和鲁米诺–AuNPs@g-C3N4纳米探针信号放大的夹心式电化学发光（ECL）生物传感器，用于检测磷脂酰丝氨酸（PS）阳性外泌体，该标志物有望用于卵巢恶性肿瘤早期诊断。高亲和PS特异性结合肽被固定在金纳米花（AuNFs）修饰的传感界面上，用于识别和捕...
2019年SARS-CoV-2（COVID-19）疫情凸显了快速、准确诊断检测的迫切需求。本研究采用多路复用光栅耦合荧光等离子体（GC-FP）生物传感器平台，对人血清和干血斑（DBS）中抗COVID-19抗体进行快速、定量检测。该平台可在单一样本中同时测量多种靶标的抗体–抗原结合，在检测血清IgG对三种COVID-19抗原（刺突蛋白...
为应对2019冠状病毒病（COVID-19），检测感染者是控制疫情的关键，生物传感器在快速、低成本和现场检测中具有重要作用。本文提出并展示了一个专门用于设计微流控集成生物传感器的新型竞争性数值模拟平台。该平台可修改生物传感器、样品、缓冲液及微流控通道的参数，从而为特定即时检测（POC）应用提供设计依据。作者首先利用已有实验数据验证了...
用于冠状病毒检测的技术多源自既有病理检测装置，例如细菌感染或肿瘤标志物检测。面对2019年大流行，研究者意识到可改造现有技术，以在疾病早期检测低病毒载量。目前全球正努力控制新型冠状病毒肺炎（n-SARS-CoV-2），实验室、高校和企业竞相开发并生产急需的检测试剂盒。本综述旨在概述基于传统和新兴评估技术的 n-SARS-CoV-2 ...
本文提出一种简便的“温度计式”电泳滴定（ET）生物传感器，作为基于移动反应边界（MRB）芯片的miRNA替代检测工具。以miRNA-122为模型分析物、催化发夹组装（CHA）为等温扩增方式开展概念验证。在ET体系中，miRNA触发两个发夹探针H1和H2发生CHA，生成带负电的H1-H2双链。在电场作用下，双链进入ET通道，中和酸性T...
DNA甲基化是哺乳动物最主要的表观遗传修饰，通过转录后调控基因表达参与胚胎发育、基因组印记、细胞分化和X染色体失活等基本过程。异常的DNA甲基化与肺癌、肝癌、乳腺癌等多种疾病密切相关，因此准确、灵敏地检测DNA甲基化对表观遗传研究和疾病诊断具有重要意义。近年来，研究者开发了多种新型生物传感器用于高灵敏检测DNA甲基化，但尚缺乏对体外...
近期纳米技术的发展促进了利用生物学、化学和材料科学跨学科研究制备不同形状与尺寸纳米材料，并面向临床应用。金和银（Ag）等贵金属具有可调且独特的等离子体性质，适用于下游应用。Ag 的热导率和电导率更高，电子转移效率优于金，且消光带更尖锐；修饰后的 Ag 纳米颗粒在水和空气中更稳定。凭借这些特性，Ag 在诊断、药物递送、环境、电子和抗菌...
阿尔茨海默病（AD）缺乏易获取且高灵敏的生物标志物。细胞外囊泡（EVs）是细胞释放的纳米颗粒，因参与疾病发生进展而成为 AD 潜在标志物。本研究采用基于表面等离子共振成像（SPRi）的生物传感器，对 10 例 AD 患者和 10 名健康受试者血浆中循环神经 EVs 进行识别与谱分析。SPRi 芯片阵列可同时分离神经元、星形胶质细胞、...
本文以作者个人经历回顾在 Geoff Burnstock 启发下开发腺苷和 ATP 生物传感器，用于实时测量中枢神经系统功能中的嘌呤释放。最初为理解蛙胚胎脊髓运动模式生成中 ATP 与腺苷的相反调节作用，作者构建含腺苷脱氨酶、嘌呤核苷磷酸化酶和黄嘌呤氧化酶的酶促微透析电极，将腺苷经次黄嘌呤、黄嘌呤转化为尿酸并产生 H2O2，再以电化...
无义抑制tRNA（sup-tRNA）可将天然或非天然氨基酸指定到mRNA中的无义密码子。sup-tRNA最初用于研究tRNA功能，但近年更多用于蛋白质工程和基因调控。在后一种应用中，由相应氨酰-tRNA合成酶（aaRS）装载天然氨基酸的sup-tRNA，可用于从中间含无义密码子的突变基因表达全长天然蛋白。该类sup-tRNA近期被人...
冠状病毒是一类包膜病毒，可感染鸟类、哺乳动物及人类，引起轻至重度的呼吸道感染。目前已在人类中发现七种冠状病毒，其中HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-NL63和HCoV-HKU1风险较低，常引起普通感冒；SARS-CoV、MERS-CoV和SARS-CoV-2（2019-nCoV）则更具危险性。随着SARS-CoV-2...
证据表明，2019冠状病毒病（COVID-19）由人畜共患病原体严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起。该病毒可通过人际接触、呼吸道飞沫及气溶胶传播。快速、低成本且有效的生物传感器平台对于诊断COVID-19感染者，尤其是无症状感染者，并阻断SARS-CoV-2传播途径至关重要。本综述旨在对现有诊断方法进行系统比较...
腹主动脉瘤（AAA）是主动脉局部进行性扩张的血管疾病，破裂可致大出血甚至死亡，因此早期诊断和术后监测至关重要。血液生物标志物可用于AAA诊断及术后心血管风险评估。N末端B型利钠肽原（NT-proBNP）是心脏分泌的激素，在心脏负荷增加时升高，并与AAA发生风险密切相关。本研究利用NT-proBNP结合适配体构建互指电极（IDE）传感...
基于光学转导的全细胞重金属生物传感已发表大量研究。生物技术工具的应用不仅持续提高了生物传感器的灵敏度、选择性和检测范围，也同时揭示了进一步改进面临的新挑战与限制。本综述重点介绍利用光学换能器进行全细胞重金属生物传感的若干方面，聚焦重组质粒中调控模块与报告模块的遗传调控进展，这些进展提升了生物传感器性能。同时，文章尝试介绍微流控等新兴...
结核（TB）又称痨病，是威胁人类数千年的致命疾病，结核分枝杆菌（M. tb）可能造成的死亡人数超过其他细菌病原体。快速诊断该细菌感染对及时规范治疗及阻断传播至关重要。全球超过98%的TB病例发生在发展中国家，由于缺乏设备完善的专业诊断实验室，开发基于生物传感器的有效检测方法十分必要。本综述检索PubMed、Scopus、Google...
本研究以五氧化二钒（V2O5）作为载体材料固定脲酶，构建用于检测尿素的生物传感器。V2O5 通过溶胶-凝胶法制备，并将脲酶固定于 PET/ITO/V2O5 薄膜表面。通过测试不同尿素浓度研究传感器灵敏度，并考察 pH 变化对酶催化活性的影响。循环伏安结果表明，随着 pH 升高，伏安图总电荷下降，说明 pH 变化会影响脲酶的催化活性。...