Carbon-Based Nanomaterials in Sensors for Food Safety.
食品安全是全球范围内最重要且最广泛的研究议题之一。开发用于检测食品中不安全因素的分析方法或设备，对保障食品安全至关重要，也是食品安全研究的重要内容。近年来，用于食品安全分析的高性能传感器取得了显著进展。将具有优异性能的碳基纳米材料组合应用于传感器，是一类能够增强信号转换、提高检测准确性和灵敏度的特定传感体系，使其达到前所未有的水平，...
Fabrication of a Tyrosine-Responsive Liquid Quantum Dots Based Biosensor through Host-Guest Chemistry.
设计并制备具有高生物分子选择性和特异性的智能液体量子点（LQDs）仍是当前挑战。本文理性设计了一种多功能PEG化杯[4]芳烃衍生物（PCAD），并通过主客体化学将其用于构建酪氨酸（Tyr）响应的CdSe-LQD生物传感器。PCAD下缘叔丁基与CdSe量子点表面的油酸链发生疏水作用，实现稳定包覆；上缘酯基和PEG链则提供Tyr识别位点...
De novo phenol bioproduction from glucose using biosensor-assisted microbial coculture engineering.
微生物生物合成已被广泛用于利用可再生原料生产大宗化学品。本研究将代谢物生物传感器整合到理性设计的大肠杆菌（E. coli）共培养体系中，以葡萄糖为碳源实现酚（phenol）的高效生物合成。具体地，首先构建两组 E. coli–E. coli 共培养，分别承载经 4-羟基苯甲酸（4-hydroxybenzoate, 4HB）和酪氨酸（...
Use of an Insulation Layer on the Connection Tracks of a Biosensor with Coplanar Electrodes to Increase the Normalized Impedance Variation.
生物传感器和芯片实验室等新技术正在降低生物细胞检测与表征的时间和成本，但单细胞或极低浓度细菌的检测仍面临信号变化过小、难以识别的挑战。本文提出在具有共面电极的生物传感器连接走线上引入绝缘层，以改进此前开发的阻抗谱生物传感器。作者采用阻抗谱技术，分析绝缘层对截止频率和归一化阻抗变化的影响，并结合电路模型、有限元仿真与实验验证。结果表明...
Multitag-Regulated Cascade Reaction: A Generalizable Ultrasensitive MicroRNA Biosensing Approach for Cancer Prognosis.
基于生物传感器的无PCR、无酶核酸放大和可再生表面超灵敏microRNA（miR）分析在癌症预后中具有重要临床意义。然而，由于miR触发的级联放大器难以控制以及传感表面再生能力不足，构建此类传感策略长期面临挑战。为此，本文首次提出一种通用方法——无酶多标签调控级联反应（MCR），用于构建可靠的痕量miR生物传感器。作为概念验证，在消...
Robust Characterization of Two Distinct Glutarate Sensing Transcription Factors of
合成生物学中，筛选大型遗传编码文库以获得目标化学物生产表型是重要瓶颈。转录因子生物传感器可用于高通量筛选工程微生物中的最优遗传设计。本研究表征了假单胞菌 Pseudomonas putida 中两个戊二酸感应转录因子 CsiR 和 GcdR。作者分析了 csiR 同源基因的基因组背景，并生物信息预测其 DNA 结合位点；纯化后的 C...
Microvesicle detection by a reduced graphene oxide field-effect transistor biosensor based on a membrane biotinylation strategy.
与外泌体等细胞外囊泡亚型不同，微囊泡（MVs）表面缺乏明确且通用的标志物，导致难以检测全部MVs群体。本文报道一种基于还原氧化石墨烯（RGO）场效应晶体管（FET）生物传感器的高灵敏电学检测方法，通过膜生物素化策略实现MVs的通用检测。在细胞培养过程中向培养基中加入DSPE-PEG-Biotin，可获得生物素化微囊泡（B-MVs），...
A novel D(-)-lactic acid-inducible promoter regulated by the GntR-family protein D-LldR of
乳酸存在D(−)-和L(+)-两种立体异构体，二者均为可降解塑料聚乳酸的重要单体。本研究在荧光假单胞菌A506中鉴定并部分表征了一种新型D-乳酸诱导系统，并将其开发为生物传感器。D-乳酸分解代谢操纵子lldP-dld-II受反向转录的D-lldR基因负调控，D-lldR编码GntR型转录调控蛋白；加入D-乳酸后阻遏被解除。该解除作用...
Signal-on electrogenerated chemiluminescence biosensor for ultrasensitive detection of microRNA-21 based on isothermal strand-displacement polymerase reaction and bridge DNA-gold nanoparticles.
microRNA-21（miRNA-21）是乳腺癌筛查和疾病进展中极具前景的诊断生物标志物，发展高灵敏、高选择性定量检测方法对癌症早期诊断具有重要意义。本文设计了一种新型电化学发光（ECL）生物传感器，用于检测miRNA-21，并采用等温链置换聚合酶反应（ISDPR）和桥接DNA-金纳米颗粒（AuNPs）纳米复合物实现双重信号放大。...
Enrichment-Stowage-Cycle Strategy for Ultrasensitive Electrochemiluminescent Detection of HIV-DNA with Wide Dynamic Range.
人类免疫缺陷病毒DNA（HIV-DNA）的灵敏检测对疾病及时诊断和治疗至关重要。本文提出“富集-装载-循环”策略，构建多重放大电化学发光（ECL）生物传感器用于HIV-DNA检测。基于磁性纳米珠的富集作用、共聚物纳米球的装载作用和链置换扩增（SDA），分别命名为富集、装载和循环。该方法采用电化学发光纳米球（ENs）作为信号标记，将三...
Monitoring, sampling, and automated analysis.
本文综述2018年发表的水、废水和地下水监测、采样与自动化分析相关文献。随着分析能力、传感技术、计算能力和数据存储的发展，实时、高频和原位监测取得进展，但采样和分析过程中仍存在污染、组成变化、回收率低、分离效率差、干扰、分辨率不足、选择性不足以及自动分析中假阳性和假阴性等限制。文章依次介绍样品制备与提取技术，包括固相萃取、固相微萃取...
Graphene-based biosensors for the detection of prostate cancer protein biomarkers: a review.
前列腺癌是全球第六大常见癌症，约占癌症死亡总数的10%，早期筛查和诊断对降低死亡率至关重要。体液蛋白生物标志物检测是前列腺癌诊断与预后研究的核心，其中前列腺特异性抗原（PSA）应用最广，但特异性有限，前列腺特异性膜抗原（PSMA）、前列腺干细胞抗原和Engrailed-2（EN2）等也被视为潜在标志物。石墨烯具有大比表面积、高导电性...
Novel Inducers of the Expression of Multidrug Efflux Pumps That Trigger
抗生素耐药性的研究多集中于突变和耐药基因获得等可遗传机制，而对可诱导、不可遗传的耐药关注较少。多重耐药外排泵是重要的耐药决定因子，其表达受严格调控，过表达可导致获得性耐药。本研究构建了基于 luxCDABE 的铜绿假单胞菌 PAO1 生物传感器菌株，使 mexCD-oprJ 和 mexAB-oprM 启动子分别控制生物发光报告基因，...
Nanosilicon-Based Composites for (Bio)sensing Applications: Current Status, Advantages, and Perspectives.
本综述系统总结了纳米硅及其复合材料在生物传感与化学传感中的应用现状、优势与未来方向。文章介绍了多孔硅（PSi）、硅纳米线（SiNWs）和硅纳米柱（SiNPs）等纳米硅形态，以及金属辅助化学蚀刻（MACE）、电化学蚀刻、反应离子刻蚀（RIE）等制备工艺；讨论了硅烷化、氨基硅烷化、直接固定、酶/肽处理、磷脂双分子层和NHS/EDC交联等...
Real-time monitoring of sediment bulking through a multi-anode sediment microbial fuel cell as reliable biosensor.
沉积物膨胀与缺氧水体沉积物中黑水团的发生密切相关。实时监测沉积物膨胀通常费时且技术困难，尤其在动态环境中需要记录沉积物高度随时间的变化。本研究开发了一种垂直分布多阳极沉积物微生物燃料电池（SMFC）生物传感器，用于监测沉积物高度变化。基于SMFC原理，当阳极埋入沉积物时，系统输出电压升高。结果表明，阳极埋入沉积物后，传感器输出电压可...
Biomedical potential of clay nanotube formulations and their toxicity assessment.
高岭石黏土纳米管（HNTs）是一种天然丰富、生物相容性良好的铝硅酸盐材料，其管腔结构可包载约10%–20%的药物，因而对控释给药、组织工程和再生医学等临床应用具有吸引力。本文综述了HNTs作为临床可行方法的应用，重点讨论其在预防、诊断和治疗制剂开发中的潜力，并特别关注这些纳米管的生物安全性。HNTs可用于药物、生物药物、伤口愈合、骨...
Fluorescence Biosensor for Real-Time Interaction Dynamics of Host Proteins with HIV-1 Capsid Tubes.
人类免疫缺陷病毒1型（HIV-1）衣壳是宿主蛋白和小分子结合的界面，参与病毒生活周期的多个步骤，但目前尚缺乏利用组装衣壳晶格定量测量宿主—病原体相互作用动力学的方法。本文开发了一种单分子荧光生物传感器，以自组装HIV-1衣壳蛋白（CA）管作为生物识别元件，并在微流控装置中利用全内反射荧光显微镜（TIRF）对衣壳结合物进行成像。该传感...
Au-Luminol-decorated porous carbon nanospheres for the electrochemiluminescence biosensing of MUC1.
电化学发光（ECL）纳米材料通常紧密沉积在电极表面，导致反应物传质受限并降低ECL效率。本文开发了一种新型发光纳米材料——C-Au-鲁米诺纳米球（C-Au-Lum NSs），通过在多孔碳纳米球（PCNSs）的纳米孔内以鲁米诺（Lum）原位还原氯金酸，使大量Au-Lum纳米粒子高分散地负载于PCNS孔道和空腔中。该结构显著提高了发光体...
A Bimetallic-Coated, Low Propagation Loss, Photonic Crystal Fiber Based Plasmonic Refractive Index Sensor.
本文提出一种低损耗螺旋晶格光子晶体光纤（PCF）表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于检测糖、蛋白质、DNA、mRNA等生物分子以及血清、尿液等生化样品。传感器在PCF外表面采用金（Au）等离子体材料以高效激发SPR，并在金层与石英光纤之间引入薄二氧化钛（TiO2）层，以增强金层粘附并改善SPR激发与灵敏度。作者采用基于有限元方法...
A New Approach for the Diagnosis of Myelodysplastic Syndrome Subtypes Based on Protein Interaction Analysis.
髓系肿瘤综合征（MDS）是一组异质性血液系统恶性肿瘤，约30%可进展为急性髓系白血病（AML），其发生发展与蛋白翻译后修饰异常和蛋白表达水平改变密切相关。本文提出一种基于蛋白微阵列与表面等离子共振（SPR）生物传感器的新型相互作用组诊断方法，用于无标记、实时监测血浆蛋白与固定蛋白之间的相互作用。与检测单一生物标志物的传统方法不同，该...