基因编码荧光蛋白可作为监测细胞过程的理想报告分子，因为它们可通过与目标蛋白融合而靶向任意亚细胞区域。本文报道了一种pH敏感荧光蛋白E1GFP，其适合以高时空分辨率实时监测动态细胞器内的pH变化。E1GFP是一种基于发射的比率型pH指示剂，pK接近6.0。作者将其应用于内体-溶酶体途径中pH变化的测量。通过将E1GFP与具有细胞穿透能...
本研究利用表面等离子共振（SPR）生物传感器的高灵敏度，探索细菌耐药性的快速检测方法。以大肠杆菌 JM109（Escherichia coli JM109）对氨苄西林（ampicillin）的敏感株和耐药株，以及表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）对四环素（tetracycline）的敏感株和耐药株为...
本研究报道了一种新型生物传感器——BioCapacitor，其将生物识别元件与作为换能器的电容器相结合。BioCapacitor 的分析原理是：作为生物识别元件的生物催化剂氧化或还原分析物并产生电能，该电能经电荷泵电路（开关电容稳压器）向电容器充电，直至电容器达到满容量。由于电容器充电速率取决于分析物的生物催化反应，因此可通过监测电...
来自 Comamonas testosteroni 的 3β-羟基类固醇脱氢酶/羰基还原酶是环境中类固醇降解的关键酶，其编码基因 hsdA 在无类固醇时仅低水平表达，存在类固醇底物时可被诱导数倍。前期研究已阐明 hsdA 的调控涉及多种激活因子与抑制因子。本研究将 hsdA 基因替换为绿色荧光蛋白（GFP）基因，并将其插入 hsdA...
量子点（QD）是半导体荧光纳米颗粒，可用于高灵敏度环境监测。鉴于农药和除草剂在农业中大量使用，需要快速、灵敏、特异性地检测食品和环境样品中的痕量污染物。本研究开发了一种基于碲化镉量子点（CdTe QD）的可靠快速方法，用于分析和检测除草剂 2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）。利用量子点荧光性质构建荧光免疫分析，将巯基丙酸（MPA）包...
本研究开发了一种基于电活性聚苯胺包覆磁性（EAPM）纳米粒子的生物传感器，用于检测受污染食品样品中的炭疽杆菌芽孢。EAPM纳米粒子以γ-氧化铁为核，表面化学聚合酸掺杂聚苯胺，直径约100 nm，兼具磁性与导电性。通过超导量子干涉仪、四探针电导测试和透射电镜对其磁、电及结构特性进行表征，室温磁滞回线显示饱和磁化强度为44.1 emu/...
海藻糖是食品中重要的二糖，可作为葡萄糖来源和食品添加剂，并因其在干燥与冷冻条件下的特殊理化性质而具有保护作用。本文报道了一种用于海藻糖测定的新型流动生物传感器系统。该系统基于一个反应器，其中海藻糖酶催化海藻糖水解为两分子葡萄糖，并采用葡萄糖氧化酶（GOD）安培生物传感器检测葡萄糖。作者确定了最佳工作条件，并特别关注两种酶的固定化方法...
本文报道并比较两种硅基甘油三酯生物传感器：电解质-绝缘体-半导体电容器（EISCAP）和多晶硅微悬臂梁。两者均利用脂肪酶水解短链甘油三酯三丁酸甘油酯，但换能机制不同。EISCAP 通过水解产物丁酸引起溶液 pH 下降，使 Si3N4 敏感层界面电荷改变，导致平带电压偏移，并用电容-电压（C-V）特性读出；微悬臂梁则因水解产物使溶液黏...
自身免疫病是一类以循环自身抗体识别机体自身结构成分为靶抗原为特征的罕见疾病，自身抗体检测对诊断过程很重要。免疫荧光和免疫测定方法不能可靠地表征抗体结合特性，因此应考虑新的分析技术。本文综述表面等离子共振（SPR）生物传感器系统在自身免疫病诊断中的应用。将天然抗原共价固定于传感器芯片，是获得自身抗体高重现性分析结果的合适方法，可评价动...
介孔硅材料（MPs）因具有高比表面积、良好的化学、热和机械稳定性、孔径分布高度均匀且孔径可调、吸附容量大，以及有序孔网络可允许底物和反应产物自由扩散等独特性质，在酶固定化基质领域受到广泛关注。已有研究表明，被包埋或负载于介孔硅孔道中的酶能够保持其生物催化活性，并且比溶液中的游离酶具有更高的稳定性。本文综述了介孔硅用于酶固定化及其在生...
本研究利用纳米结构碳吸附剂色谱法，从小麦和玉米的灌浆籽粒中分离出一种由磷脂酰肌醇（PI）和谷氨酸脱氢酶（GDh）组成的磷脂酰肌醇–蛋白纳米复合物。该复合物无需去垢剂、磷脂酶或其他处理即可表现出 NADP-GDh 活性，且整体结构保持完整，因此适合作为生物传感器使用。其突出特点是对氨离子具有高度敏感性，氨离子线性响应范围为 0.5 μ...
本研究将编码果蝇乙酰胆碱酯酶（AChE）的cDNA亚克隆至pENTR/D-TOPO载体，经杆状病毒表达系统在大肠... 不，Sf9昆虫细胞中表达，纯化酶比活为36374 μmol·min−1·mg−1。酶通过硅烷化和戊二醛处理共价固定于预活化珍珠岩（多孔硅基质）上。固定化酶保留了70%以上活性，比活为26238 μmol·min−1...
SU-8是一种基于环氧的负性光刻胶聚合物，因机械、物理和光学性能优良，在微制造生物传感器中应用广泛。为实现生物受体的共价固定，SU-8表面需引入合适官能团。本研究在普通实验室条件下，通过简单化学处理对SU-8表面进行功能化，比较甘氨酸和11-巯基十一烷酸（MUA）作为交联剂的效果。SU-8表面先经0.1 M NaOH和1 M HCl...
近期研究表明，纳米电子器件可在受体蛋白与表面功能化抗体结合时检测电学性质变化。本文首次报道一种单壁碳纳米管场效应晶体管（SWCNT FET）阵列，分别功能化IGF1R特异性和Her2特异性抗体，可在新鲜人血中灵敏、选择性地检测完整活MCF7和BT474人乳腺癌细胞。两种细胞系均过表达IGF1R和Her2，但水平不同。功能化相应抗体的...
本文提出一种基于 Langmuir 吸附理论的简便校准方法，用于碳纳米管场效应晶体管（NTFET）生物传感器。该方法被应用于三个结构近似相同但器件特性不同的 NTFET 生物传感器。校准后，实验测得的响应特性与校准曲线良好吻合。这些 NTFET 生物传感器之间特性差异的原因在于形成沟道的碳纳米管（CNT）并不均匀。尽管碳纳米管的受控...
黄曲霉毒素是曲霉属真菌产生的高毒性代谢物，可污染多种人类食品。本文提出一种用于黄曲霉毒素B1（AFB1）和G1（AFG1）的新型分析检测方法，可作为该类霉菌毒素的替代筛查技术。该测定方法基于表面等离子共振（SPR），以猪中性粒细胞弹性蛋白酶作为捕获这些黄曲霉毒素的“诱饵”。分析程序的选择与优化包括对AFB1抑制类型的初步研究：AFB...
本文报道了一种基于旋转光盘的生物传感器平台 BioDVD。该平台利用数字多功能光盘（DVD）光学系统，通过检测由多层薄膜结构反射光的光干涉信号变化来无标记监测生物分子相互作用。传感器由介电层、金属层和光学相变薄膜构成，利用厚薄两层金膜之间形成的驻波以及相变层对光学干涉腔的调控，使反射光强度对传感表面微小折射率变化高度敏感。作者在该平...
目前，多数生物标志物检测在集中式专用实验室中使用大型自动分析仪完成，导致等待时间延长和成本增加。因此，开发更小、更快、更便宜的生物传感器设备，以替代耗时的实验室分析并实现患者床旁即时诊断，具有重要需求。基于生物传感器的创新策略有望在去中心化环境中可靠检测生物标志物，但在传感器设计与应用方面仍存在若干挑战和局限，需要改进以正确解释已识...
ATP和5-羟色胺（5-HT）分别由味蕾受体细胞（II型）和突触前细胞（III型）分泌，去甲肾上腺素（NE）也被认为是味蕾中的神经递质或旁分泌激素，但其释放刺激和分泌细胞类型尚不清楚。本研究将中国仓鼠卵巢细胞（CHO）稳定转染α1A肾上腺素能受体并装载fura-2，构建NE生物传感器，用于检测孤立小鼠味蕾和味觉细胞释放的NE。NE生...
当前人工鼻研究深受生物嗅觉系统启发。昆虫在数百万年进化中形成高灵敏、快速响应的嗅觉系统，可在与其运动能力匹配的时间尺度上识别挥发物。本研究利用昆虫触角这一生物嗅觉感觉器官构建混合器件生物传感器，展示在亚秒时间尺度上识别经过传感器的气味羽流中单个气味丝的能力。作者设计了便携式系统，利用由4或8种不同昆虫的雄性或雌性触角组成的传感器阵列...