人参链格孢（Alternaria panax Whetz）是人参栽培中最常见且严重的病害病原之一，可造成人参产业显著产量和经济损失。快速、早期、准确鉴定该病原是有效防控其进一步传播的前提。本研究建立了一种快速、准确的分子诊断方法——单管巢式PCR-侧流层析生物传感器检测法（STNPCR-LFBA），用于快速鉴定人参链格孢。该方法将单...
本文报道一种基于超极化129Xe Hyper-CEST核磁共振/磁共振成像的细胞内二胺氧化酶（DAO）生物传感器。以葫芦[6]脲（CB6）作为129Xe宿主笼，腐胺二盐酸盐（Put）因氨基与CB6强非共价结合而占据空腔，阻断129Xe与CB6交换，使129Xe@CB6 Hyper-CEST信号处于“关闭”状态。加入DAO后，Put被...
本文首次报道了一种基于DNA酶的通用生物发光传感器，用于无标记检测多种生物分子，包括10-23 RNA切割DNA酶和目标DNA。DNA酶可诱导含核糖腺苷（rA）底物的循环切割，随后外切酶III（Exo III）消化切割产物并释放大量AMP，启动AMP焦磷酸化-ATP去焦磷酸化循环，从而产生增强的生物发光信号。该传感器可实时监测DNA...
葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏是全球最常见的酶病，但缺乏可靠的床旁定量检测。本研究在孟加拉国招募已知G6PD状态的参与者，评估两种新型定量G6PD即时诊断：Biosensor（BS，AccessBio/CareStart）和STANDARD G6PD（SG，SDBiosensor），并以分光光度法为参考。共入组158人，15...
本文建立有机电化学晶体管（OECT）电流-电压特性的数值模型，基于稳态泊松方程、能斯特方程和能斯特-普朗克方程。模型将掺杂-去掺杂过程描述为从电解质-聚合物界面开始并逐渐穿过聚合物薄膜的移动前沿。当聚合物达到最终稳态时，电势和电荷密度分布主要取决于阳离子在过程中的行为。若阳离子被捕获在发生去掺杂的聚合物位点，移动前沿会停在由外加电压...
多价免疫探针可通过提高受体与靶标生物分子的结合亲和力来增强生物传感器灵敏度。本文首次报道采用多价抗体偶联纳米颗粒（NPs）的表面增强拉曼散射（SERS）免疫分析方法。作者将融合 Fc 结合肽的 Fab 片段与免疫球蛋白 G（IgG）连接，制备多价抗体；该方法无需异源蛋白表达、高程度抗体修饰和共价化学连接步骤，因而简便快速。进一步构建...
我们开发了采用红色移位荧光蛋白（FP）的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，以改善时间分辨（荧光寿命）荧光测量性能。与绿色/红色 FRET 对（GFP/RFP）相比，发射波长更长的橙色和栗色荧光蛋白（OFP/MFP）提高了高通量筛选（HTS）中的 FRET 效率、动态范围和信噪比。将 OFP 和 MFP 融合到人心脏钙泵 SER...
本特刊聚焦生物传感器领域的突破性进展以及生物医学信号处理的最新研究，重点讨论基于生物电信号的辅助机器人创新方案。文章指出，近年来利用生物电信息增强传统运动障碍辅助手段的发展迅速，其核心在于生物传感器技术的进步以及通过更自然、有效的方式解决可及性限制。控制输出可直接从用户的生物信息中解码，来自皮层或肌肉活动的生物医学信号可用于与外骨骼...
本综述聚焦于利用金属有机框架（MOFs）作为识别元件和/或换能元件构建生物传感器的方法。文章首先介绍开发新型生物传感器方案的重要性，并概述 MOFs 这类配位聚合物的结构特征、理化性质、合成路线及其在传感应用中的主要优势与局限。随后，综述讨论了 MOF 材料研究论文数量的快速增长，以及微纳制备技术如何促进更准确、稳健和灵敏的生物传感...
漆酶是一类多铜氧化酶，在电化学领域具有广泛生物催化应用。漆酶生物传感器可用于食品、环境和医学领域，对酚类化合物、农药残留、激素及疾病标志物等进行检测；漆酶作为生物阴极的酶生物燃料电池在植入式医疗设备中具潜力。真菌漆酶因底物范围广、环境友好、可分泌表达而被广泛研究，但存在发酵周期长、产量低、偏酸性条件等限制。细菌漆酶如枯草芽孢杆菌Co...
O-连接N-乙酰氨基葡萄糖（O-GlcNAc）水平异常与癌症、阿尔茨海默病、心血管疾病等相关，但现有检测复杂、耗时且特异性差。本研究开发了一种基于β-D-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（OGA）和金纳米颗粒（AuNPs）的准确、灵敏的表面等离子共振（SPR）生物传感器。AuNPs用于放大SPR信号，OGA用于从O-GlcNAc化生物分子上特...
工业废水中酚的存在对石化、能源等行业具有重要环境意义。由于酚毒性高，污染企业需持续监测废水中酚浓度以满足环境法规并降低环境影响。本文提出一种用于原位测量水中稀释酚浓度的实验性分析方法，可应用于油气生产废水监测。该方法基于氧化还原酶对酚化合物的选择性，比较了有机组织和微生物作为氧化还原酶天然替代来源的性能差异，并将其作为生物传感器识别...
为提高疾病生存率，需在疾病极早期诊断，此时生物标志物浓度很低，必须有效检测并定量。荧光生物传感通常通过纳米结构和荧光团标记生物标志物实现。金属增强荧光（MEF）是指将金属纳米结构与荧光团置于近邻时，荧光信号显著增强，从而获得更低检出限并实现更早诊断。近年来，研究者通过纳米尺度工程优化等离子纳米材料的化学与物理性质，使其光学性能可用于...
本文提出一种基于单颗粒光谱的方法，用于定量测定活细胞内折射率（RI）并探测两个相互作用分子之间的分子相互作用。与传统荧光成像相比，该方法无需对比剂，且不会发生闪烁和光漂白，可非破坏、非侵入地实现活细胞高分辨率成像。研究首先在聚乙烯醇（PVA）介电基质中嵌入80 nm金纳米球（AuNSs），通过共聚焦激光散射显微镜识别单颗粒和二聚体，...
miRNA是多种疾病发生发展相关的潜在生物标志物，但构建无需放射性标记或复杂扩增策略的灵敏检测方法仍具挑战。本文建立了一种简便的共振光散射（RLS）检测体系，以磁性纳米粒子（MNPs）作为RLS探针用于miRNA检测。MNPs表面包覆链霉亲和素，生物素标记的DNA探针通过亲和素-生物素特异性结合修饰于MNPs表面，形成MNPs@DN...
细胞内pH是多数细胞过程的基础，植物细胞和微生物中也有pH信号作用，pH失调与癌症、阿尔茨海默病等疾病相关。本综述总结过去二十年遗传编码荧光pH指示剂的发展。首先概述荧光蛋白（FP）型pH指示剂的设计与应用，包括单FP、双FP、红移FP和FRET型指示剂；随后讨论将非GFP荧光团与遗传编码标签结合的杂合pH传感器；最后介绍多色pH成...
将功能纳米材料与光学微/纳米光纤（OMNFs）集成可带来新的光学性质，并为多种传感应用提供通用平台。然而，作为传感器关键元件的 OMNF 本身很少被研究。本文以微/纳米光纤基局域表面等离子共振（LSPR）传感器为模型，重点研究光纤直径的优化及其对传感性能的影响。理论和实验结果均表明，通过减小光纤直径，折射率灵敏度可显著提高。随后，作...
本文提出一种基于离子介导碱基错配、荧光标记和链置换反应的多功能生物传感平台，用于灵敏检测 Hg2+ 和 Ag+。该传感器以单链 DNA 探针为识别元件，5'端标记 FAM 荧光基团，3'端标记 BHQ 猝灭基团。无目标离子时探针呈伸展态，FAM 与 BHQ 距离较远，荧光较强；Hg2+ 或 Ag+ 存在时分别诱导 T-Hg2+-T ...
本文综述仿生与仿生命纳米材料在生物医学中的最新进展，强调天然生物材料的多尺度骨架具有本征多功能集成特性，可为人工多目标物理材料提供设计思路。文章重点回顾莲叶、蝶翅、红玫瑰花瓣、蜘蛛丝等经典生物材料及其微纳多尺度结构，并讨论这些结构如何实现超疏水、自清洁、结构色、力学增强等功能整合。综述还围绕仿生药物递送展开，讨论利用病原体、病毒、红...
Hippo信号通路是器官大小调控的保守通路，在发育、肿瘤发生、转移、血管生成、免疫逃逸、基因组不稳定、应激反应和药物耐药等过程中发挥重要作用。由于技术挑战，准确评估该通路活性并在生物学背景下解释其功能仍较困难。现有针对大肿瘤抑制蛋白（LATS）的研究多依赖定性方法，难以放大用于高通量筛选。作者开发了一种基于生物发光的生物传感器，用于...