本文报道了一种基于碳空位石墨氮化碳（VC-g-C3N4）的电化学发光（ECL）超灵敏生物传感器，用于检测 microRNA-21（miRNA-21）。VC-g-C3N4 通过甲醛（HCHO）辅助尿素热聚合法制备，HCHO 用量可调控碳空位浓度。碳空位能改善载流子转移、提高导电性，并作为电子陷阱防止电极钝化，同时促进共反应物 S2O8...
糖尿病是一种慢性全身性代谢疾病，可导致多种并发症甚至死亡，全球患者数量逐年增加。传感器在生物医学器械发展中具有重要作用，开发高效、稳定、低成本的葡萄糖传感器用于连续监测血糖水平，可为糖尿病预防与诊断提供可靠数据，因而受到广泛关注。静电纺丝纳米纤维是一类新型功能纳米复合材料，在高水平生物传感方面表现出优异能力。本文综述了基于静电纺丝纳...
本研究探讨了以活性炭污泥微生物在碳纳米管修饰石墨膏电极表面形成的电活性生物膜为基础，构建高灵敏度生化需氧量（BOD）生物传感器的可行性。作者采用相差光学显微镜、扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜对生物膜形成过程进行表征，并利用循环伏安法和电化学阻抗谱研究电活性生物膜中的电荷转移特性。通过循环伏安法测得微生物与胞外电子载体的相互作用速率...
羟基酪醇（HT）是特级初榨橄榄油（EVOO）真实性与质量评价的重要标志物。本研究开发了一种基于单壁碳纳米管（SWCNT）和酪氨酸酶（Ty）修饰的丝网印刷电极（SPE-SWCNT-Ty）生物传感器，用于不同产地和品种商业 EVOO 中 HT 的定性与定量检测。先将 SWCNT 以滴干法修饰于碳基丝网印刷电极，再滴加酪氨酸酶并用戊二醛交...
作者此前发现人黑色素瘤细胞可快速降低人脑内皮屏障强度，且破坏主要位于细胞旁连接。本研究检测黑色素瘤条件培养基中基质金属蛋白酶（MMP）及其他蛋白酶表达，发现MMP-2高表达，而MMP-1、-3、-9未检出或极低；组织蛋白酶D和B也被检出。随后将重组MMP-2加至人脑微血管内皮细胞（hCMVECs）顶面，利用生物传感器技术实时监测屏障...
外泌体因其在细胞中的生物学功能而受到关注，并有望用于癌症早期诊断。已有研究报道外泌体与胰腺癌、腹膜后纤维化、肥胖、神经退行性疾病和动脉粥样硬化等多种疾病相关。特别是，外泌体可作为癌症诊断生物标志物，并可在唾液、尿液、腹膜液和血液等生物流体中检测到。因此，外泌体具有癌症液体活检优势，可克服当前癌症组织活检的局限。已有研究报道了外泌体分...
全球食源性疾病负担巨大，食源性病原菌是人类疾病的主要原因。近年来，食源性致病菌检测成为研究热点。基于免疫分析、分子生物学、微流控芯片、代谢、生物传感器和质谱的快速检测方法迅速发展，并成为食源性病原菌检测的主要方法。本研究综述了近年来多种快速检测方法，基于上述技术路线介绍食源性致病菌快速检测的研究进展。文章还讨论了现有方法的局限性、优...
本研究首次报道将源自地热二氧化硅沉淀的荧光二氧化硅纳米粒子（FSNPs）表面修饰大肠杆菌（E. coli）抗体。生物分子在无机表面的固定采用两条路径：硅烷化反应使用（3-氨基丙基）三乙氧基硅烷（APTES）作为交联剂，氢硅化反应使用 N-羟基丁二酰亚胺与 N-乙基-N'-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐（EDC/NHS）。傅里叶变...
有机界面化合物（OICs）是石墨烯等二维纳米材料纳米生物传感器中实现生物探针稳定、高效固定所需的连接分子。本文首次报道通过微机电系统（MEMS）工艺，在大规模石墨烯表面引入寡苯乙炔胺（OPE）进行共价功能化后制备场效应晶体管（FET）。密度泛函理论（DFT）模拟比较多种OIC，证实OPE与石墨烯具有更高结合能且带隙更低。OPE可通过...
伏马林酸（fusaric acid, FA）是一种广泛存在于玉米及玉米基饲料和食品中的真菌次级代谢物，具有非特异性毒性。生物传感器方法是一种快速、易用的 FA 效应定量与定性评估方法。本研究以 Clark 型氧电极为换能器，筛选可在 FA 存在下改变呼吸强度的培养物，用于构建 FA 生物传感器实验室模型。以 Fusarium oxy...
微生物生物传感器能够感知并报告环境刺激暴露，从而帮助理解环境过程。其成功设计与部署取决于承载遗传回路的微生物宿主（底盘）在目标环境中的持久性。模型底盘通常易于遗传操作，但在环境条件下存活能力有限；非模型微生物在环境中更具持久性，却受遗传可操纵性差和标准化元件缺乏等限制。本文系统梳理了环境生物传感器底盘开发中的生态、代谢和遗传约束，提...
细菌，尤其是多重耐药菌，对公共健康造成严重危害，也使传统抗生素治疗难以奏效。近年来，热疗为清除细菌提供了新的治疗途径。微波是电磁波谱的组成部分，能够迅速加热材料。相关研究表明，微波的热效应和非热效应均可灭活多种细菌。尽管目前对微波在细菌领域的作用机制认识尚不足以支持其广泛使用，但微波在应对微生物和控制感染方面已表现出良好效果。本综述...
随着原位检测对更高性能与更小尺寸的需求增加，MEMS声学谐振器受到关注。本文提出一种基于锂钒酸盐薄膜的S1模式Lamb波谐振器（HF-LWR），用于高灵敏度质量型生物传感。所制备的谐振器基于400 nm X切锂钒酸盐薄膜，谐振频率超过8 GHz。研究采用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）层作为质量传感层，评估基于HF-LWR的生物传感器性...
由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引发的新冠疫情加速了基于新材料和新技术的生物传感器开发。本文报道了一种快速、低成本的光学生物传感器，采用光致发光光谱法检测抗SARS-CoV-2抗体。该传感器以半导体共轭聚合物F8T2薄层作为信号换能材料，通过旋涂沉积F8T2，并滴加带有疏水相互作用标签的工程化SARS-CoV-...
荧光偏振（FP）技术已应用于化学物质和生物分子的检测，服务于早期诊断、食品安全分析和环境监测。与传统有机染料相比，量子点等无机纳米材料具有特殊荧光性质，可提高基于FP的生物传感体系的光稳定性；金属纳米颗粒等纳米材料还可作为信号放大器，通过增大荧光团有效质量或产生金属增强荧光效应来提高FP值。本文综述了不同类别纳米材料在FP生物传感器...
糖聚合物材料已成为一类重要的生物聚合物，因其潜在应用而受到科学界关注。近年来，它们被视为独特的合成生物材料，并用于直接治疗、医用粘合剂、药物/基因递送系统和生物传感应用。因此，理解糖聚合物基材料研究的最新进展对下一阶段生物材料研究至关重要。本综述讨论了糖聚合物基材料最常用的合成方法、基于结构-功能相互作用的性质，以及这些材料在生物传...
基于纳米孔的技术显著扩展了无标记单分子传感、核酸（DNA、RNA和蛋白质）测序及其他生物技术应用的工具库。目前，生物来源、固态制备、混合型以及新近化学合成的类离子通道等多种纳米孔，已被用于生物分子的快速单分子传感和诊断应用。在数百纳米尺度上，DNA纳米技术，尤其是DNA折纸器件，能够组装复杂且动态的三维纳米结构，包括尺寸和形状可精确...
新冠疫情是21世纪严重大流行病，主要侵犯呼吸道并引起流感样症状。截至2021年1月22日，WHO报告全球累计死亡2,082,745例、确诊96,267,473例。病毒主要通过吸入和接触污染表面传播，潜伏期2–14天，多数感染者无症状。由于当时缺乏特效治疗与疫苗，社交距离、个人防护装备和勤洗手成为主要防控手段。大规模、快速检测对控制传...
细胞因子是参与炎症、免疫和肿瘤微环境调控的小肽类蛋白标志物，其循环水平变化可反映疾病状态。为在疾病进程中快速、特异、准确地监测免疫状态，发展高灵敏、多路细胞因子检测传感器对临床检验和疾病机制研究至关重要。本文简要综述细胞因子检测工具及新生物标志物开发的基本原理，讨论高灵敏、多路细胞因子定量技术的最新进展及其在宽范围检测中的应用能力，...
肿瘤病理新诊断工具的开发有助于优化癌症患者的个体化治疗。功能光学成像能够非侵入地识别肿瘤病理生理特征。虽然荧光重组affibody和纳米抗体已用于检测肿瘤细胞膜蛋白，但生物发光分子因高灵敏度而日益受到重视。本文表征了来自Metridia lucens桡足虫的新型荧光素酶MlLuc，并开发了新型生物发光重组affibody MlLuc...