本文报道了一种用于检测化学战剂硫芥（SM）的超灵敏荧光生物传感器，采用其单功能类似物 2-氯乙基乙硫醚（2-CEES）作为模型分析物。研究通过核磁共振、傅里叶变换红外光谱和质谱阐明了 2-CEES 对叶绿素荧光的猝灭机制：2-CEES 在温和水相中形成磺鎓/碳正离子，亲电攻击叶绿素卟啉环氮原子，导致非辐射跃迁和荧光下降。作者优化了溶...
本综述系统回顾了无机磷酸盐与有机磷酸盐传感器的发展进展。磷酸盐是环境和生物体系中的重要污染物，其快速、灵敏、选择性检测对水质监测、临床诊断和农业管理具有重要意义。文章重点介绍了多种磷酸盐传感方法，包括安培型与电位型酶电极、植物组织电极、丝网印刷电极等生物传感器形式，以及荧光、化学发光、发光和电位型离子选择性电极等仪器探针。综述还强调...
SOI（silicon-on-insulator）微环谐振器已被证明是无标记纳米光子生物传感器的优秀平台。其高折射率对比度允许制备微米级传感器，有利于多路复用检测，但也会因波导粗糙度引起背向散射，使顺时针与逆时针传播模式耦合，导致本征模式分裂并降低共振品质因子。在生物传感器应用中，共振波长通常由拟合算法自动跟踪，不可预测的模式分裂会...
Trebananib（AMG 386）是一种实验性肽Fc融合蛋白，通过中和血管生成素-1（Ang1）和血管生成素-2（Ang2）与Tie2受体的相互作用抑制血管生成，可能在癌症患者中引发免疫反应。早期临床试验采用电化学发光桥联抗药抗体（ADA）测定，但在后期高剂量给药时灵敏度和药物耐受性不足。为此，作者开发了基于表面等离子共振（SP...
本研究提出一种基于单个自由悬臂、热控压阻微悬臂梁生物传感器的 C 反应蛋白（CRP）电学检测方法，可用于体内感染识别或心血管疾病风险评估。传统双悬臂梁惠斯通电桥结构中，参考悬臂梁与镀金传感悬臂梁因表面材料和多层结构不同，会对液体环境中化学物质、流场和温度变化产生独立响应，造成生物传感目标信号干扰。本研究采用单个自由悬臂梁生物传感器，...
本文提出一种计算机辅助设计（CAD）框架，用于验证和可靠性分析生物传感器中使用的蛋白-硅混合电路。预计该框架类似集成电路（IC）CAD 设计工具，可用于生物传感器的系统级优化，并无需繁琐的制备和实验流程即可发现新的传感模式。该框架称为 FAST，通过分析包含随机功能元件的逆问题来解析基于蛋白的电路，这些元件在不同电路变量之间允许非线...
肺癌对人类健康构成严重威胁，近十年其死亡率未下降。早期诊断或预后评估有助于降低死亡率。若能在临床诊断前检测到 microRNA、肿瘤相关抗原（TAA）及相应自身抗体，生物传感器的高灵敏度可使癌症早期诊断和预后成为可能。本文综述了肿瘤相关生物标志物的识别方法以及当前可用的生物传感器技术，重点介绍利用生物传感器进行肺癌早期诊断的实验室研...
我们开发了一种基于碳纳米管（CNT）薄膜的金属半导体场效应晶体管（MESFET）生物传感器。在 CNT 沟道中部沉积金顶门，并利用抗体结合蛋白——蛋白 G 或自展示蛋白 A Z 结构域的大肠杆菌外膜（E. coli OM）——将探针抗体定向固定于金顶门表面。由于抗体结合蛋白控制抗体取向，该 CNT-MESFET 传感器比使用化学连接...
本文报道了一种简单且可扩展的选择性合成方法，通过原位氢刻蚀制备高质量、高浓度半导体单壁碳纳米管（s-SWCNTs）。在悬浮催化剂化学气相沉积过程中，以甲烷为碳源、二茂铁为催化剂前驱体、硫为生长促进剂、氢气为载气和刻蚀剂；在铁纳米颗粒催化下，分子氢解离为活性原子氢，优先刻蚀电离势较低、化学活性较高的金属性单壁碳纳米管，从而获得富集半导...
氧化石墨烯（GO）可非共价吸附荧光标记的单链DNA探针，并在互补DNA（cDNA）存在下发生荧光增强，从而构成一种简单的荧光DNA传感器。然而，GO存在下DNA杂交究竟发生在表面还是溶液相长期不清楚，限制了传感器设计的理性优化。本文首次通过一组实验证据揭示了新的传感机制：加入的cDNA首先非特异性地置换GO表面预吸附的探针DNA，使...
本文制备了一种新型 TiO2/CdS 纳米复合材料，并首次将其用于构建电化学发光（ECL）生物传感器以检测癌细胞。该纳米复合材料在阴极扫描过程中表现出强而稳定的 ECL 信号。作者以 3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APS）作为连接/交联层修饰金电极，将叶酸（FA）作为靶向配体共价结合到 TiO2/CdS/APS 膜表面。叶酸可特异性识别...
本研究基于β-半乳糖苷酶活性开发了一种简单、灵敏的生物传感器，用于天然样品中toxoflavin（对多种植物、真菌、动物和细菌有毒）的测定。所提出的toxoflavin检测方法适用于产毒细菌或受毒素污染食品，操作简便且成本低。已知引起水稻谷粒腐烂和多种大田作物枯萎的Burkholderia glumae在LysR型转录调控因子ToxR及...
生物传感器因能在国防、国土安全、农业与食品安全、环境监测、医学、药学和工业等广泛领域解决大量分析难题而具有重要意义。随着糖尿病、肥胖、心脑血管疾病、癌症、慢性呼吸疾病和结核病等健康问题增加，以及环境与安全需求上升，生物传感器研发快速增长，预计2015年全球生物传感器设备市场将达120亿美元。综述可按检测原理（换能平台、亲和或动力学分...
通过玻璃基底沉积金纳米棒并固定特异性结合凝血酶的 DNA 适配体，构建了局域表面等离子共振（LSPR）传感器表面。该 LSPR 适配体传感器在蛋白结合时呈现 6 nm 的 λmax 位移，检测限至少达 10 pM，表明其是光学消光 LSPR 检测凝血酶中灵敏度最高的体系之一。作者还测试了金双锥制备的 LSPR 传感器，其折射率灵敏度...
空肠弯曲菌等弯曲菌属细菌是全球范围内引起急性肠道感染的重要病原，可通过污染食品、水和动物接触传播，导致腹泻、腹痛、发热，甚至格林-巴利综合征。目前尚无商业化生物传感器用于食品基质中弯曲菌属的检测，研究实验室在真实食品基质中的验证也有限。生物传感器具有高灵敏度、高特异性、实时监测和原位检测等优势，可弥补传统培养、免疫分析和PCR方法耗...
将可降解基团引入合成水凝胶，可显著提高其在体外三维细胞培养和组织工程中的应用价值。常用策略是引入对基质金属蛋白酶（MMPs）敏感的可切割寡肽，使细胞能够重塑和迁移于材料中。然而，MMP家族成员超过20种，其活性受多种生化与生物物理线索在时空上调控，因此仅用重组酶在溶液中表征可降解肽的切割，难以直接反映三维细胞介导的基质重塑。为此，作...
重金属污染对环境和人体健康危害严重，镉及其化合物具有致癌性，因此开发低成本、环境友好的镉检测与去除方法具有重要意义。弹性样多肽（ELP）由重复五肽 Val-Pro-Gly-Xaa-Gly 构成，可在特定转变温度（Tt）发生可逆相变，但本身对金属离子选择性较差。本研究采用含合成植物螯合素（EC）的新一代 ELP 生物聚合物 EC18-...
光系统II（PSII）D1蛋白的质体醌（QB）结合位点因能结合人为污染物而备受关注。本文以衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）D1蛋白一级结构为模板，通过计算设计可结合除草剂莠去津的新型仿生肽。三种含QB结合位点、由两个α螺旋形成环状结构的仿生分子经自动蛋白合成重构，并用生物物理技术深入分析其结构与功能。其中突...
金纳米棒（GNR）的表面修饰常因十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）双分子层紧密堆积而困难。本文采用双相转移配体交换实现纳米棒表面 CTAB 的置换。在去除过程中，11-巯基十二烷酸（MUDA）交联剂同时自组装到纳米棒表面，以防止聚集。所得 MUDA-GNR 保持与 CTAB 包覆 GNR 相似的等离子峰形状和位置。羧基的引入便于以简便...
屋尘螨是室内过敏原的主要来源，其中Der p2是主要II组过敏原。髓样分化因子2（MD-2）是CD14-TLR4/MD-2受体复合体识别Der p2的关键组分，8号染色体MD-2相关基因突变会降低人体固有免疫应答。本研究报道了一种用于检测MD-2基因启动子突变的纳米结构生物传感器。传感电极由均匀沉积在纳米半球阵列中的金纳米粒子（GN...