f29 DNA聚合酶（f29DP）能够以环状DNA模板为底物，通过滚环扩增（RCA）进行多轮DNA合成，同时具有3′–5′外切活性，可消化单链DNA但不能消化双链DNA。本文提出一种生物传感工程策略，将f29DP的这两种功能与结构转换DNA适配体相结合。该策略采用由环状DNA模板、DNA适配体和预引物组成的DNA组装体。无靶标时，组...
环二鸟苷酸（c-di-GMP）是调控细菌运动性、毒力和生物膜形成的重要第二信使，但现有检测方法或灵敏度有限，或需要复杂样品纯化。本文利用天然高亲和性c-di-GMP受体——Vc2核糖开关适配体，开发了一种对RNA工程化要求极低的电泳迁移率偏移（EMSA）定量方法。作者发现Vc2四链环突变体A33U在结合c-di-GMP后产生更大的电...
基于有机场效应晶体管（OFET）的生物传感器是有机电子学中有前景的器件应用之一，但与其他电化学生物传感器相比仍处于早期发展阶段。本研究首次报道了一种用于水相介质中乳酸检测的扩展栅极型有机场效应晶体管（extended-gate OFET）生物传感器。该器件以柔性塑料薄膜为基底，在扩展栅极电极上依次修饰乳酸氧化酶（LOx）和辣根过氧化...
集成局部吸附掩膜的微纳生物传感器可改善检出限并减少样品消耗，但受限液滴中的分子扩散与结合动力学研究不足，限制了局部吸附方法的发展和新信号放大策略的发现。本文通过实验与理论分析研究了微加工生物传感器的动力学问题。作者制备了质量敏感薄膜体声波谐振器（FBAR）传感器，并在非传感区覆盖疏水聚四氟乙烯（Teflon）膜作为掩膜，使目标分子仅...
登革病毒传播范围不断扩大，登革热发病率持续上升，快速诊断对发展中国家和温带国家均具有重要意义。生物电子学、微纳加工技术的进展推动了可用于感染快速检测的微型化即时检测设备和分析平台的发展。本文从现有登革诊断方法出发，综述了基于微纳技术的新型快速检测工具，包括无标记生物传感器方法、微阵列和微流控平台。这些技术具有显著潜力，但仍需进一步开...
本文报道了一种基于核磁共振（NMR）横向弛豫时间（T2）的顺磁纳米颗粒生物传感方法，用于灵敏、选择性地检测多巴胺。作者将乙二胺四乙酸（EDTA）功能化硅烷接枝到二氧化硅纳米颗粒表面，形成SiO2@TMS-EDTA，并在酸性条件下螯合Fe3+，得到SiO2@TMS-EDTA@Fe3+纳米颗粒。其中Fe3+既作为顺磁对比剂影响周围水质子...
本研究从印度北果阿多纳保罗、米拉马尔和阿瓜达海滩采集海水样品，分离并表征发光细菌。分离株编号为 DP1–5 和 AB1–6，在含 25% 海盐和 3% 甘油的改良营养琼脂上培养，并通过形态学、生化试验、革兰染色、鞭毛染色及扫描电镜进行鉴定。利用 16S rRNA 基因 PCR 扩增、测序和系统发育分析，确认 DP3 与 AB1 为费...
首次提出基于多联磁性纳米颗粒-抗体偶联物（MNPs-Abs）的荧光光谱系统，用于血清 CA-125、β2-微球蛋白（β2-M）和载脂蛋白 A1（ApoA1）检测，以早期诊断卵巢癌。通过 EDC/NHS 化学将单克隆抗体共价固定于羧基化 Fe3O4 磁性纳米颗粒表面，并用 Alexa 405/532/680 标记多克隆抗体作为荧光标记...
汞离子（Hg2+）具有强毒性和环境累积性，其快速、灵敏、选择性检测对环境和人体健康至关重要。传统荧光探针常受内源色原体背景荧光干扰，难以用于复杂基质。本文报道了一种简便的一步法制备亲水且可 DNA 功能化的上转换纳米颗粒（UCNPs），并将其用作 Hg2+ 生物传感器。以油酸（OA）包覆的 NaYF4:Yb,Tm@NaYF4 纳米颗...
分子与细胞成像可在体内无创地可视化分子和细胞，不仅用于研究，也用于临床，例如监测细胞再生疗法。细胞移植疗法成功取决于移植途径与准确性、移植后细胞命运以及植入细胞与宿主微环境的相互作用，因此需要实时无创监测移植细胞。磁共振成像（MRI）能以高时间分辨率和高灵敏度对深部组织成像，特别适合该任务。近年来，为改进再生医学中的细胞 MRI，研...
本研究开发了一种基于银纳米粒子（Ag NPs）的反射式局域表面等离子共振（LSPR）光纤传感器。为提高LSPR光学传感器的灵敏度，作者优化了两个关键制备参数：传感区长度和Ag NPs涂覆时间。结果表明，1.5 cm的传感长度和1 h的涂覆时间适合制备高灵敏生物传感器。优化后的传感器具有387 nm/RIU的高折射率灵敏度，明显高于其...
分子印迹聚合物（MIPs）是一类可识别并特异性结合目标分子的人工受体配体，相比抗体对化学和生物损伤及失活具有更强耐受性。因此，目标特异性MIP纳米颗粒被用于开发生物传感器，以检测病毒、细菌和真菌毒素等生物毒性物质。本文首次以大肠杆菌噬菌体MS2为模板，采用新型固相合成方法制备MIP纳米颗粒，获得用于光学传感器检测与去除水传播病毒的人...
水传播病毒检测对消除和控制其作为病原体的危害具有重要意义。快速、灵敏的检测技术有助于疫情调查、风险控制和预防策略制定。多种病毒可污染饮用水源，引起腹泻、肺炎和胃肠炎，甚至导致死亡。由于病毒尺寸小（纳米级），现有水处理工艺难以将其完全去除，且许多病毒对消毒剂具有抗性。目前可用的病毒检测技术包括过滤技术、酶联免疫吸附试验（ELISA）和...
β-内酰胺抗生素是临床使用最广的杀菌性抗菌药物，但传统药敏试验耗时长，常导致经验性治疗。本文报道一种基于微生物燃料电池（MFC）的诊断平台，用于快速测定分离菌对多种β-内酰胺抗生素的敏感性。该平台由微型双室MFC单元组成，测试菌悬液接种于阳极室，阳极液含葡萄糖和亚甲蓝，阴极液为铁氰化钾，质子交换膜为Nafion N115，电极采用P...
随着疾病诊断、环境监测、食品安全和基础研究对超灵敏生物检测的需求不断增加，发展新型信号放大策略以最大化输出信号成为关键。本综述系统总结了基于聚合物纳米复合材料和聚合反应的系列重要信号放大策略。一些常用聚合物可作为载体，提高信号探针和/或生物分子在其表面或内部的局部浓度；一些具有特殊荧光和光学性质的聚合物能够把单点激发能量高效传递到整...
本文报道了一种基于脂肪酶修饰的 pH 响应聚(N-异丙基丙烯酰胺)（pNIPAm）微凝胶的光学甘油三酯传感器件。作者首先合成了负载脂肪酶的响应微凝胶，随后将酶负载微凝胶夹在两层薄金（Au）层之间，制备成光学器件，并系统研究了该器件对模型甘油三酯油酸三甘油酯（triolein）的响应。结果表明，器件的光学响应随甘油三酯浓度变化而改变，...
本研究以石墨电极为工作电极，依次修饰氧化多壁碳纳米管(MWCNT)、壳聚糖(CS)、戊二醛(GTA)和DNA纳米结构(nsDNA)，构建用于芳香化合物检测的电化学生物传感器。nsDNA由单链DNA模板经两步程序自组装形成，尺寸约50 nm，并通过透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)确认。修饰电极采用差分脉冲伏安法(DPV)、电...
本文提出并数值演示了一种低成本三模聚合物波导干涉生物传感器。该器件基于基模与二阶模之间的模态相互作用，利用两种模式的对称性差异，在零偏移耦合条件下仅激发基模和二阶模，而抑制一阶模。与双模波导干涉仪相比，二阶模具有更深的倏逝场穿透深度，因此与传感表面及生物层的相互作用更强，可获得更高灵敏度。器件采用 ma-P 1205 光刻胶通道波导...
血友病A患者在接受凝血因子VIII（FVIII）替代治疗后可产生抑制性抗FVIII抗体，主要通过阻止tenase复合物形成而引发严重出血；但筛查中也可发现无抑制活性的同种或自身抗体，因此仅检测抗体存在并不足够，还需表征其对凝血级联的功能影响。目前抑制活性主要依靠功能Bethesda试验，通过凝血时间延长间接判断，但不能说明抑制原因。...
表面等离子共振（SPR）是一种无标记检测方法，在过去二十多年中已成为临床分析中用于生物分子相互作用的可靠平台。该技术可在高灵敏度下实时测量相互作用，且无需标记。本综述系统讨论了基于光学传感器的广泛应用，包括表面等离子共振（SPR）和表面等离子共振成像（SPRI）。文章总结了 SPR 与 SPRI 的基本原理，并通过生物医学、蛋白质组...