提高DNA杂交检测灵敏度是微阵列和生物传感器领域的重要问题。本文证明，通过精细调节杂交缓冲液组成，可使松散吸附在云母表面的互补单链DNA（ssDNA）分子发生杂交。在云母表面上，自由扩散的互补ssDNA链相遇后，单分子DNA杂交仅需数分钟即可完成。值得注意的是，即使存在大量无关DNA，互补ssDNA之间的特异性杂交也不受影响。单分子...
生物传感器是一类能够检测特定生物分析物，并将其存在或浓度转换为易于分析的电信号、热信号、光信号或其他信号的装置。首个生物传感器由Clark和Lyons于1962年设计，用于测定葡萄糖。此后，生物传感器技术取得显著进展，其应用潜力几乎无限。本综述聚焦于生物传感器的临床应用，尤其是血液肿瘤学领域。近年来，为改善血液恶性肿瘤患者的诊断与治...
玉米花叶斑驳病毒（MCMV）是重要检疫性植物病毒，现有ELISA和PCR方法常需复杂样品前处理、抗原/抗体标记且耗时较长。本文报道一种基于表面等离子共振（SPR）的无标记免疫传感器用于MCMV快速选择性检测。金SPR芯片经氨水/过氧化氢清洗后，用11-巯基十一烷酸（11-MUA）和11-巯基十一烷醇（11-MUO）形成自组装单分子层...
本文通过溶胶-凝胶法制备了一种多孔银纳米粒子（AgNP）嵌入薄膜生物传感器。该薄膜被用作无基质激光解吸电离质谱（LDI-MS）生物传感器，适用于多种化学类别。在这些实验中，对AgNP进行337 nm紫外激光照射，可促进多种肽、甘油三酯和磷脂的解吸与电离。研究还证明，由含不饱和磷脂酰胆碱组成的囊泡中甾醇可被优先电离，为从复杂混合物中简...
DNA损伤检测对评价新化合物早期遗传毒性具有重要意义。本文构建了一种电化学发光（ECL）生物传感器，利用CdTe@SiO2纳米探针作为信号放大元件，检测特定DNA序列。该传感器通过在玻璃碳电极上自组装氨基捕获DNA构建，探针DNA标记CdTe@SiO2后产生显著ECL信号。当目标DNA加入体系时，其一半序列与探针DNA互补、另一半与...
本文报道了一种基于垂直取向石墨烯（VG）的场效应晶体管（FET）生物传感器。作者采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法，在传感器金电极上直接生长VG片，使其作为FET的导电沟道；随后在VG表面负载金纳米颗粒（Au NP）-抗体偶联物作为识别元件。当溶液中的目标蛋白（抗原）与固定抗体结合时，VG沟道的载流子密度和电导发生变化，...
选择具有改善药代动力学性质的候选药物是降低药物研发失败率的关键，血浆蛋白结合（PPB）对体内药效和药物分布具有重要影响。目前制药行业最常用的 PPB 测定方法是平衡透析（ED）和超滤（UF），但二者存在平衡时间长、需额外定量方法、非特异性吸附、Donnan 效应等局限。本文提出一种全局化、易操作的分析策略，用于药物–血浆蛋白相互作用...
多溴联苯醚（PBDEs）可影响雌激素受体（ER）信号通路，羟基化PBDE（OH-PBDE）直接结合ER是可能机制之一。本研究用表面等离子共振（SPR）生物传感器定量测定22种不同溴代程度OH-PBDE与ER的结合亲和力。7种OH-PBDE可直接结合ER，KD为1.46×10−7 M至7.90×10−6 M，亲和力顺序为6-OH-BD...
结核病仍是低收入国家重大公共卫生问题，快速、敏感的诊断对疾病防控至关重要。除传统培养、涂片和分子检测外，检测结核分枝杆菌分泌的免疫优势蛋白已成为重要方向。Mpt64、6 kDa早期分泌抗原靶标Esat6、10 kDa培养滤液蛋白Cfp10和抗原85复合物Ag85在培养中大量分泌，且多不存在于非结核分枝杆菌，与毒力相关。目前这些生物标...
本文综述了过去二十年间基于安培检测的酶促尿酸生物传感器研究进展。尿酸是人体嘌呤代谢终产物，其血清或尿液水平异常与痛风、肾病、Lesch–Nyhan综合征、高血压、代谢综合征及心血管疾病相关，因此需要快速、准确、低成本的检测方法。文章系统总结了尿酸酶（UOX）催化尿酸生成过氧化氢（H2O2）或消耗氧气（O2）的安培检测原理，以及辣根过...
蛋白质通常具有纳米尺度尺寸和多个无机离子结合位点，有利于以蛋白质为模板合成纳米颗粒，获得具有特定功能、水溶性和可调结构的纳米颗粒–蛋白质杂化体。本文报道以牛血清白蛋白（BSA）为模板合成锰掺杂硫化锌量子点（Mn:ZnS QDs）。所得量子点在590 nm处产生磷光发射，衰减时间约1.9 ms。通过整合Mn:ZnS QDs的光学响应（...
纤维素体是自然界最精巧、结构最复杂的纳米机器之一，也是可作为多功能蛋白复合体工具的关键生物大分子。纤维素体系统中的每个蛋白模块均可能用于先进生物技术。cohesin与dockerin结构域之间的高亲和相互作用可用于基于蛋白的生物传感器，以提高灵敏度和选择性。支架蛋白含有碳水化合物结合模块（CBM），可牢固结合纤维素底物，并促进与do...
本文报道一种工作于中红外波段、基于级联多孔硅的化学-生物传感器。器件制备于电阻率0.001–0.005 Ω·cm的p型和n型(100)硅衬底上，通过在不同电流密度下连续电化学刻蚀，形成孔隙率20%–80%、厚度5–9 μm的堆叠多孔层。结合快速响应、高灵敏度并能识别官能团的傅里叶变换红外（FTIR）反射光谱技术，级联多孔结构提高了折...
本文报道在透明氧化铟锡(ITO)玻璃表面合成空心金纳米颗粒(HGNs)并用于局域表面等离子共振(LSPR)生物传感器。首先通过循环伏安法将硝酸银电沉积到ITO表面，形成无有机配体和表面活性剂的银纳米颗粒(AgNPs)模板；随后以氯金酸(HAuCl4)与AgNPs发生置换反应，得到金壳空心结构。HGNs的LSPR峰由AgNPs约480...
GFP标记蛋白常被用作研究蛋白定位与功能的生物传感器，但GFP结构域可能干扰蛋白性质。胞内重组抗体（scFv）可间接标记蛋白，但多数抗体片段在胞质还原环境中不溶。作者从合成超稳定人源scFv文库中筛选出抗微管蛋白scFv 2G4，其以GFP融合蛋白形式在哺乳动物细胞中可溶。本文报道利用2G4-GFP在固定和活细胞中标记微管。结果显示...
肠出血性大肠杆菌（EHEC），尤其是 O157:H7 血清型，可引起出血性结肠炎、溶血性尿毒症综合征甚至死亡。体外研究表明，EDL933（O157:H7 菌株）的主要毒力因子志贺毒素 2（Stx2）由 933W 前噬菌体编码，且只有 933W 被诱导的细菌亚群产生 Stx2。本研究利用无菌小鼠模型证明 933W 诱导在 EDL933...
监测细胞细胞因子释放可研究细胞对外界刺激的反应。与传统比色法不同，无标记检测可实时研究细胞分泌，省去结合后的洗脱和标记步骤。然而，基于传感器表面质量积累的无标记技术检测小细胞因子结合到较大捕获抗体时，相对信号变化较小；捕获抗体从表面解吸会进一步加剧该问题。本文展示使用干涉反射成像传感器（IRIS）对促炎细胞因子白细胞介素-6（IL-...
挥发性脂肪酸（VFA）浓度是监测厌氧消化、微生物燃料电池等生物过程的关键参数。本研究利用微生物燃料电池（MFC）技术，评估VFA浓度与电流、电压响应及电化学性质之间的相关性，并比较库仑效率和循环伏安两种方法对不同VFA种类的区分能力。MFC中阳极驯化菌群作为生物催化剂氧化VFA，电极与阳离子交换膜构成换能界面，输出电信号。结果表明，...
本文提出一种用于快速蛋白检测的新型生物传感平台，将最简单的生物分子浓缩方法之一——咖啡环形成，与高灵敏度的适配体光学检测方案相结合。该平台采用适配体信标进行信号转导：当目标分子存在时，适配体构象或杂交平衡发生变化，使荧光报告基团去淬灭并发出荧光。信号放大通过在液滴中浓缩适配体–目标复合物实现，干燥后形成咖啡环“斑点”。作者利用不同化...
本研究报道了一种基于高空间分辨率成像椭偏仪的生物传感器，用于快速检测和分析甲壳类食品中的副肌球蛋白（tropomyosin, TM）过敏原。该方法建立了配体筛选、灵敏度测定及与传统检测方法比较的完整流程。研究筛选了三种对TM具有较高生物活性的单克隆抗体（2F9、4C7和2H6），并将其分别共价固定于硅片表面作为识别配体，用于捕获样品...