本文设计了一种基于铜纳米基底、石墨烯和二维过渡金属二硫化物（TMDC）的混合结构，以实现超灵敏表面等离子共振（SPR）生物传感器。该系统由 SF11 三棱镜、BK-7 玻璃、铬（Cr）粘附层、薄铜膜、一种 TMDC（MoS2、MoSe2、WS2 或 WSe2，统称 MX2）、石墨烯以及含生物分子分析物的传感层组成。选用铜作为等离子体...
铜离子是天然酶的活性中心，在氧化还原反应和多种生理过程中发挥重要作用；模拟酶活性的铜基催化剂已广泛用于工业催化和传感器件。肽类作为一类重要小分子生物分子，具有合成简便、生物相容性好、毒性低、水溶性好等优点。肽-铜配合物具有分子量低、稳定性高以及独特的催化和光物理性质，以肽-铜配合物作为信号探针的生物传感器在环境监测和生物医学分析与诊...
作为药物治疗的重要组成部分，药物转运方式受到全球广泛关注。高效的药物递送方法不仅能显著提高药物吸收率，还可降低感染风险。近年来，微针技术兼具皮下注射给药与经皮贴剂给药的优点，不仅无痛，而且药物吸收效率高。此外，基于微针的电化学传感器在连续健康监测方面具有独特能力，能够实时监测多种患者生理指标，因而广泛应用于实验室和医院。目前关于电化...
基于受体的生物传感器性能常受分析物扩散限制，导致检测时间过长，或因非特异性结合噪声而降低特异性与灵敏度。交流电动力学及其对生物传感的影响是近年研究热点，可通过电致热效应、电渗或介电泳（DEP）改善分析物传质。已有工作表明，借助这些技术提高传质，可将灵敏度提升并缩短检测时间达数量级。要在真实样品和实际基质中实现高灵敏度，避免非特异性结...
本文提出一种基于智能手机的生物传感器，用于高准确度非侵入监测人体总血红蛋白浓度。与现有血红蛋白传感器相比，该传感器利用智能手机的摄像头、存储和计算能力，显著降低设备成本；与现有智能手机传感器相比，作者开发了高集成多波长LED模块和专用手机夹具，分别减少空间误差和运动伪影。此外，系统嵌入新算法以提高测量精度：对采集图像进行L*a*b*...
本研究考察了十二面体结构对辣根过氧化物酶（HRP）糖蛋白在云母基底上吸附行为的影响。实验将含 10^-7 M HRP 的 2 mM PBSD（pH 7.4）水溶液置于距金属化电木十二面体 0.03 m、2 m、5 m 处孵育，并以 20 m 为对照。孵育 40 min 后，将云母基底浸入相应溶液中进行直接吸附，再用原子力显微镜（AF...
水污染已成为威胁人类健康与生态安全的全球性环境问题，水体中污染物生物可利用性的监测与风险评估对确定水处理需求至关重要。与传统化学分析相比，基于全细胞生物报告器（whole-cell bioreporters, WCBs）的环境生物传感可通过报告基因快速、简便、通用且经济地检测多种污染物的生物可利用性。WCB 的性能取决于宿主菌株、调...
乙酸耐受对利用含高浓度乙酸的木质纤维素水解物构建稳健细胞工厂至关重要。本研究基于酿酒酵母内源转录因子 Haa1 构建乙酸生物传感器，用于筛选 CRISPRi 酵母菌株库；该库中 dCas9-Mxi 分别抑制每个必需或呼吸生长必需基因。通过流式细胞分选富集了乙酸保留更高的细胞群体，并证明这些高生物传感器信号细胞对乙酸更敏感。基于生物传...
近十年来，溶解氧浓度检测主要存在安培法（Clark电极）与光学法（卟啉金属配合物磷光猝灭）两条技术路线，二者各有明显优缺点。在生物传感器开发中，这种竞争尤为突出，但由于多数研究仅采用单一检测方式，难以进行公正比较。为此，本文构建了一种微流控系统，将Clark电极与光学氧传感器置于同一微体积内，对吸附于复合材料上的酿酒酵母（Sacch...
随着经济与生产力快速发展，公众不仅关注藻类作为新型食品资源的营养价值，也日益重视其食用安全性。多项研究指出，海藻食品安全问题的分析解决需要整体、系统考虑。影响藻类食品安全的主要因素包括物理、化学和微生物危害。尽管生产者和消费者食品安全意识提高，但由藻类食品安全事件引发的食源性疾病仍频繁发生，威胁消费者健康与生命，若处理不及时可能造成...
随着经济社会发展，食品安全要求不断提高，检测食品掺假物和毒素有助于预防健康风险。侧流免疫层析（LFI）因简便、快速、特异、低成本，在食品安全、环境检测和临床诊疗中广泛应用，但传统 LFI 多为定性或半定量，灵敏度限制其用于痕量检测和复杂样品分析。本文综述近十年来 LFI 与荧光共振能量转移（FRET）、适配体、表面增强拉曼光谱（SE...
黄曲霉毒素B1（AFB1）污染农产品和食品已成为严重全球性问题，食用油中AFB1的存在频繁且难以避免，尤其在欠发达国家和地区。AFB1可能由黄曲霉毒素降解及其毒性产物与食品成分相互作用产生，可引发慢性疾病或严重癌症，增加发病率和死亡率。因此，快速可靠的检测方法对食品中AFB1监测和食品安全至关重要。近年来，生物传感器技术因快速、准确...
近几十年来，上转换纳米材料（UCNMs）因具有大反斯托克斯位移、窄发射峰、抗光漂白和长寿命等独特光学性质而受到广泛关注。这些性质使其成为药物递送、生物成像、生物传感以及特定癌症光动力治疗等生物医学统一应用的理想候选材料。本综述系统介绍了上转换的一般机制、合成方法及其在生物学中的潜在应用和生物反应。文章还解释并总结了 UCNMs 的生...
本研究提出一种基于非线性介电谱（NLDS）的 SARS-CoV-2 检测方法，用于在拭子样本中检测病毒存在。该方法将已知交流电流注入病毒转运培养基（VTM）中的样本悬液，并记录电极间电压信号的功率谱；以三次谐波作为病毒存在的生物标志物。计算建模表明，病毒包膜上具有非线性电流–电压特性的离子通道（E 蛋白/3a 蛋白）可能是谐波产生的...
伤口愈合障碍给医疗系统带来沉重负担。新伤口中细胞外基质（ECM）的合成与沉积是动态过程，持续响应伤口微环境的生化与生物力学信号，决定再生性愈合或纤维化瘢痕愈合。ECM沉积、结构和组成紊乱会导致糖尿病等疾病状态下的愈合障碍。成功ECM沉积与伤口愈合的关键决定因素包括无细菌污染、良好组织灌注以及减少机械损伤和应变。伤口护理者利用这些指标...
有机场效应晶体管（OFET）因固有增益放大和良好生物相容性而广泛用于生物检测，但多数OFET生物传感器存在制备周期长、工艺复杂和材料昂贵等缺点。本文提出一种简单、低成本的无标记免疫球蛋白G（IgG）检测方法。该器件采用活性介电双层场效应晶体管结构，并以3D打印银源漏电极降低成本。活性层为聚(3-己基噻吩)（P3HT），通过物理吸附抗...
背景：定量测定葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）酶活性对决定间日疟根治方案至关重要。生物传感器是可在首次接触点使用的床旁半定量分析仪，用于测量 G6PD 酶活性。本研究旨在评估柬埔寨村疟疾工作者（VMWs）在一年中使用生物传感器的运行可行性。方法：在 Kravanh 转诊医院完成初始培训后，28 名 VMWs 和 5 名实验室技术员...
CRISPR/Cas技术源于古菌和细菌的免疫机制，并因基因编辑获得2020年诺贝尔化学奖。分子诊断作为新一代诊断技术受到重视，越来越多研究表明CRISPR/Cas可与生物传感器和生物检测联用，用于分子诊断。基于CRISPR的检测因高特异性、高灵敏度、可编程和设备无关性而受到关注。核酸检测是最敏感和特异的诊断方法之一，未来有望用于小分...
草甘膦是全球广泛使用的除草剂，但除金标准实验室技术外，现场样品中较难检测。其对人体低毒性的观点受到国际癌症研究机构质疑，且已在农民尿液、地表水和作物残留中被检出。草甘膦快速现场检测受限于缺乏可现场部署、易使用且避免样品运输至有限实验室的传感器。本文将黄素酶甘氨酸氧化酶（GlyOx）固定于铂修饰激光诱导石墨烯（LIG）上，利用草甘膦可...
脓毒症是感染引发机体免疫综合征反应的“隐形杀手”，在美国每年导致约22万死亡，病死率25%–50%；早期检测和治疗可避免80%的脓毒症死亡，但目前多数医疗机构缺乏快速手段。本文报道DETecT sepsis 2.0电化学传感器，可直接在未稀释全血中同时检测8种异质性宿主免疫反应标志物（IL-6、IL-8、IL-10、IP-10、TR...