Advances and prospects on acid phosphatase biosensor.
酸性磷酸酶(ACP)是动物和植物中广泛存在的溶酶体酶,可在酸性条件下催化多种磷酸酯水解。异常 ACP 水平常与前列腺癌、骨代谢异常、糖尿病等疾病密切相关,因此被广泛用作临床诊断生物标志物。随着精准医学快速发展,基于现有方法提高 ACP 生物传感器的选择性、灵敏度和适用样品类型,已成为 ACP 相关疾病诊疗的新需求。本综述围绕荧光、比...
酸性磷酸酶(ACP)是动物和植物中广泛存在的溶酶体酶,可在酸性条件下催化多种磷酸酯水解。异常 ACP 水平常与前列腺癌、骨代谢异常、糖尿病等疾病密切相关,因此被广泛用作临床诊断生物标志物。随着精准医学快速发展,基于现有方法提高 ACP 生物传感器的选择性、灵敏度和适用样品类型,已成为 ACP 相关疾病诊疗的新需求。本综述围绕荧光、比...
本文首次提出一种结合生物传感器引导的大气常温等离子体(ARTP)诱变与基因组洗牌的菌株改良策略,用于提高大肠杆菌中莽草酸(SA)的生产水平。应用该策略使 SA 产量提高 2.7 倍、生长提高 2.0 倍。该策略以莽草酸生物传感器 pSenSA 作为筛选工具,通过 ARTP 构建突变库,并利用红色荧光报告蛋白 mCherry 快速初筛...
基于水凝胶-金纳米颗粒超分子球(H-Au),作者开发了一种无标记、实时表面等离子共振成像(SPRi)生物传感器,用于高灵敏、高特异检测前列腺癌细胞来源的外泌体。该策略将水凝胶的质量累积放大效应、金纳米颗粒(AuNPs)的局域表面等离子共振(LSPR)效应与高特异性适配体识别相结合,使 SPRi 信号随外泌体浓度显著增强。传感器在外泌...
蓝藻有害藻华(CyanoHABs)产生微囊藻毒素(MCs),与动物和人类肝毒性相关。已有超过270种MC变体。由于毒性后果,MCs持续被研究。监测水质以评估MCs存在至关重要,但常因CyanoHABs可产生多种MC变体且水中浓度低而困难。为有效管理和控制这些毒素并预防健康风险,需要灵敏、快速、可靠的方法检测MCs。本文旨在综述用于检...
分子印迹聚合物(MIPs)在过去几十年中因其长期化学与物理稳定性以及低成本合成工艺,成为天然受体的有吸引力合成替代品。它们已被整合到多种传感平台和检测格式中,用于检测从小分子到病原体和全细胞等宏分子目标。尽管MIPs在商业化方面相对抗体和酶具有优势,但基于MIPs的传感器或检测试剂盒尚未达到血糖仪或妊娠自测试纸等生物传感器应用的成功...
生物传感器是生物学与生物医学中强大的分析工具,应用涵盖药物发现、医学诊断、食品安全以及农业与环境监测。通常,酶、抗体和核酸等生物识别受体被固定在表面上,与一种或多种特定分析物相互作用,产生物理或化学变化,再由换能器捕获并转换为光信号或电信号。然而,许多现有生物传感方法依赖化学、电化学和光学识别与检测,往往复杂、昂贵、耗时,缺乏便携性...
壳聚糖是由海洋及昆虫甲壳脱乙酰化得到的重要天然聚合物,因环境友好、生物相容性好,可用于多种生物与环境应用。人体及血清、血液和不同体液中生物化合物的传感,相比使用复杂仪器直接测定体液,具有重要应用价值。生物体系尤其是人体流体的生物分析常面临灵敏度、重复性、分析速度和生物相容性不足等问题,且样品处理与测定之间的时间差可能改变生物化合物的...
开发具有高稳定性、可重复性、易制备和低电子-空穴复合率的光活性材料及电极制备技术,对构建理想的光电化学(PEC)生物传感器具有重要意义,但仍面临挑战。本文在非常温和的条件下,于氧化铟锡(ITO)基底上原位生成多孔、结晶取向的二维(2D)超薄共价有机框架膜(D-TA COF膜),并通过拉曼光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和粉末X...
精确监测生物流体中的特定生物标志物对疾病早期诊断和治疗规划至关重要。本文报道了一种名为PRADA(Portable Reusable Accurate Diagnostics with nanostar Antennas)的新型生物诊断传感器,用于在微流控平台中以约50 μL小体积实现多标志物检测。PRADA同时检测心肌梗死相关标志...
二维纳米材料因比表面积大、导电性好且易于表面修饰,已在生物传感器领域受到广泛关注。本综述系统讨论了二维材料在表面等离子共振(SPR)生物传感器诊断应用中的研究进展,重点涵盖石墨烯和二硫化钼(MoS2)。文章首先简要介绍 SPR 生物传感器的一般原理,即 p 偏振光在金属/介质界面激发表面等离子极化激元,其倏逝场对界面折射率变化高度敏...
将蛋白质固定到表面等离子共振(SPR)换能器上是一项精细过程,因为蛋白质接触未经处理的金属表面时可能失去生物活性。传统方法常采用结构复杂的固定基质来保护蛋白质,但会降低生物传感器的选择性和灵敏度。基质辅助脉冲激光蒸发(MAPLE)方法已成功用于蛋白质的直接固定,无需内置基质即可保持其生物活性;然而,此前尚未在 SPR 生物传感器所需...
莱姆病是由伯氏疏螺旋体等螺旋体引起的虫媒传染病,过去四十年持续流行于北美及世界多地。现有诊断标准对晚期病例较可靠,但早期诊断困难,且常规方法成本较高、依赖实验室分析。生物传感器将生物识别元件与化学换能技术结合,有望提供简便、廉价的替代诊断手段,并改善早期莱姆病检测。本综述系统回顾莱姆病生物传感器研究现状,重点讨论微流控、场效应晶体管...
新型冠状病毒肺炎(COVID-19)暴发给全球公共卫生带来重大挑战。缺乏有效筛查潜在患者、快速诊断疑似病例并实时准确监测疫情的方法,使许多国家难以遏制疫情快速传播。作为有效的即时诊断工具,简单、低成本、快速的传感器有望显著加快疑似患者筛查与诊断,改善治疗与照护。已有证据表明,包括 SARS-CoV-2 在内的多种病原体可在污水中被检...
背景:碳黑(CB)是产量最大的工程纳米颗粒之一,也是职业性吸入危害,但其暴露人群心血管疾病风险研究较少。本研究采用内皮细胞生物传感器检测法,体外评估82名碳黑包装工(CBP)与106名非CBP血清诱导人冠状动脉内皮细胞激活的能力,并分析循环促炎因子的中介作用及体外干预验证。结果:CB包装车间元素碳平均浓度为657.0 μg/m3,为...
本综述旨在概述细菌纤维素在生物包装工业中应用的相关最新研究。该不断增长的行业通过维持产品安全与质量、保护产品免受影响保质期的环境影响而发挥重要作用。传统石油基塑料包装仍很少可回收,并存在多种有害环境影响。本文讨论塑料包装的潜在良好替代品——细菌纳米纤维素(BNC),一种生态、安全、可生物降解且化学纯度高的生物聚合物。该生物基包装材料...
鼻咽癌(NPC)是全球常见恶性肿瘤之一,多项研究将EB病毒(EBV)感染与其发生发展相关。目前EBV检测常用PCR、原位杂交和免疫检测,但存在步骤繁琐、易出现假结果等不足,因此需要快速、准确、灵敏的临床诊断方法。本研究建立了一种基于CRISPR-Cas12a与侧流层析生物传感器(LFB)的EBV检测方法。Cas12a在识别目标DNA...
糖尿病是一种导致血糖持续异常波动的复杂代谢疾病,长期高血糖可损害心、眼、肾等器官,因此需要持续监测血糖。本研究以热电厂煤粉煤灰为原料,经酸浸和碱提取获得钠铝硅酸盐,并以硫酸为催化剂、聚乙二醇(PEG)为表面活性剂,通过溶胶-凝胶法合成沸石纳米颗粒及 PEG-复合沸石纳米颗粒。场发射扫描电镜、透射电镜、能谱和粒径分析表明,所得 PEG...
本研究提出基于回音壁模式(WGM)的液晶(LC)微纤维生物传感器,用于定量、灵敏监测脂肪酶浓度。以4-氰基-4'-戊基联苯(5CB)液晶微纤维掺杂甘油三油酸酯(GT),同时作为光学微腔和传感元件。脂肪酶催化GT水解,在液晶/水界面生成油酸,去质子化油酸自组装形成表面活性剂单层,使5CB分子由平面取向转变为垂直取向。该结构变化可被WG...
微囊泡(MVs)存在于多种体液中,是疾病诊断和治疗的潜在生物标志物。本研究基于芯片实验室(LOC)策略,开发一种新型生物功能化表面用于捕获和监测血浆微囊泡(PMVs)。作者制备了乳粘蛋白(LACT,又称 MFG-E8)功能化硅表面,并比较两种固定策略:LACT 直接共价结合于戊二醛(GA)修饰的氨基硅烷化硅表面,以及先固定 αvβ3...
本文报道了一种通用且高性能的电化学发光(ECL)传感平台。该平台以碳酰肼(CON4H6)与三(4,4′-二羧酸-2,2′-联吡啶)钌(II)二氯化物 [Ru(dcbpy)3^2+] 形成的钌(II)复合物为发光体,利用分子内 ECL 机制缩短反应距离并降低干扰;发光体与三角形银纳米颗粒(T-Ag NPs)共同固定于多孔珊瑚状钒酸铋纳...