微小RNA（miRNA）在多种疾病中发挥重要调控作用，是癌症诊断与预后的潜在生物标志物。本文开发了一种基于表面增强拉曼散射（SERS）并结合催化发夹组装（CHA）扩增技术的生物传感器，用于乳腺癌血清中miRNA-21和miRNA-155的超灵敏检测。CHA策略使极低浓度的目标miRNA通过与大量发夹探针反复杂交触发循环扩增，从而显著...
本文为《Programming bulk enzyme heterojunctions for biosensor development with tetrahedral DNA framework》的作者更正。原论文提出利用四面体DNA框架（TDF）构建体酶异质结，用于生物传感器开发。本更正说明原补充材料中Supplementa...
开发便捷、准确的SARS-CoV-2抗原检测和血清学检测对控制新冠疫情至关重要。本文报道了一种改进的氧化铟（In2O3）纳米带场效应晶体管（FET）生物传感器平台，可同时检测SARS-CoV-2抗原和抗体。该FET生物传感器采用基于掩模的无光刻、可扩展且低成本工艺制备，由In2O3沟道和新型稳定酶报告系统组成。传感过程中，碱性磷酸酶...
溶酶体与线粒体之间的相互作用不仅包括线粒体自噬，还包括介导两种细胞器物质与信息交换的线粒体-溶酶体接触（MLC）。本研究设计并合成了一种具有荧光特性的溶酶体靶向生物传感器CNN，用于结构光照明显微镜（SIM）下的溶酶体成像，并进一步在病理条件下观察线粒体形态变化及MLC现象。首先采用CCK-8法检测CNN对H9C2心肌细胞的毒性，随...
本文为《Journal of Nanobiotechnology》2022年第20卷第119篇论文《新型Ti3C2Tx MXene纳米酶具有可调控催化活性并应用于电化学生物传感器》的更正说明。原文发表后，作者报告通讯作者被遗漏，Xinyi Huang 和 Anyi Chen 被加入作者群，并在本更正文章中正确呈现。更正文章说明共有三...
光电化学（PEC）研究光照下光电极或光敏材料中光生载流子的产生与转移，以及太阳能向电能的转换。其基本过程是光照时电极/电解质界面处电活性物种与光活性材料之间发生氧化或还原反应。近年来，PEC 生物传感将 PEC 技术与生物分析结合，利用生物识别元件与被测物相互作用改变光电流信号，实现电荷与能量在电子供体/受体和光活性材料之间的传递。...
细胞健康依赖于蛋白质组的完整性与功能。每个细胞都具有蛋白质质量控制机制，通过帮助蛋白质获得并保持天然结构、降解受损蛋白来维持蛋白稳态。神经元等分裂后细胞尤其易受蛋白稳态扰动影响。蛋白质质量控制缺陷发生于衰老，并与多种疾病包括神经退行性疾病相关。然而，在脑疾病背景下这些扰动的确切性质和时间过程仍不清楚。能够在神经元中可视化和定量分析蛋...
CRISPR 分子系统已成为核酸检测的有前景技术。本文报道了一种表面等离子共振（SPR）传感器，其表面功能化一层局部生长的石墨炔（graphdiyne）薄膜，并与催化失活的 CRISPR 相关蛋白 9（dCas9）偶联，实现优异传感性能。dCas9 蛋白固定在传感器表面，并与特异性单链引导 RNA（sgRNA）复合，从而无需扩增即可...
本文报道了一种基于激光诱导双聚合制备的可逆全息水凝胶传感器，用于血清中生理范围（pH 7–9）的连续、可逆比色 pH 检测。该方法利用单脉冲 355 nm 激光在低交联 pH 响应水凝胶中原位引发高交联干涉层聚合，形成无金属纳米颗粒的全息布拉格结构，避免了有毒组分和复杂处理，有利于规模化生产。通过有限差分时间域 Yee 算法模拟水凝...
随着贸易和旅行流量增加，非侵入式物品检查与识别方法的需求上升。传统检查技术长期有效，但技术进步也使违法者采用更复杂手段规避安检。本文综述了现有及正在发展的非侵入检查控制技术、研究趋势和未来挑战，分析了传统与新型传感器在行李、货物、人体及集装箱检查中的应用。文章重点讨论了平面X射线摄影、X射线计算机断层扫描、双能/多能成像、背散射和X...
伤口愈合障碍可导致局部缺氧或组织坏死，最终引发截肢甚至死亡。细菌或真菌感染、不同疾病状态、干燥、水肿以及包括新冠感染在内的全身性病毒感染等多种因素均可影响伤口愈合微环境。丝素蛋白（silk fibroin, SF）是丝中的纤维状结构蛋白，因能促进功能性组织再生而成为治疗上述障碍的有前景材料。SF 的动态性质可构建可定制纳米结构，从而...
碳点（CDs）是一类新型碳基纳米材料，因可调荧光、抗光漂白和光闪烁、强荧光、高稳定性及电子迁移率而受到关注，其荧光源于表面氨基、羟基、酮基、酯基和羧基等有机官能团。本文综述有机/无机原子或分子掺杂碳点的研究进展，重点讨论掺杂、聚合物包覆、表面功能化、纳米复合及核壳结构等改性方法，并分析这些改性如何赋予碳点所需物理化学性质。文章进一步...
本文提出一种用于生命科学应用的新型混合微流控电子传感平台，将电子传感器与微流控结构集成。该传感器具有0.7 mm2的大传感面积，采用开放栅结型场效应晶体管（OG-JFET）工艺实现。所提出的OG-JFET传感器带有背栅，允许将生物和化学样品直接引入器件顶部以感应电荷。本文介绍了与OG-JFET芯片集成的PDMS微流控结构的设计与实现...
碳化硅（SiC）是一种高度坚固的半导体材料，有望革新用于人类医疗保健的植入式医疗器械，如生物传感器和神经植入物，从而实现先进的生物医学治疗应用。SiC 具有良好的生物相容性和血液相容性，目前已商业用于从心脏支架涂层、牙科植入物到涉及神经植入物和传感器的短期诊断应用等长期人体体内应用。当前医学界面临的一个挑战是缺乏本质上“智能”的生物...
乳腺癌是女性发病率最高的恶性肿瘤，早期筛查有助于改善治疗效果。现有乳腺钼靶、超声和MRI等诊断手段依赖昂贵设备、专业人员与专家判读，成本较高。肿瘤标志物能够反映肿瘤存在与进展，其检测可辅助乳腺癌诊疗。传统标志物检测方法存在灵敏度不足、设备昂贵和操作复杂等缺点。生物传感器兼具高灵敏度、操作简便、设备成本低和可定量检测各类肿瘤标志物等优...
为应对新冠疫情，低成本、快速、高灵敏且高通量的 SARS-CoV-2 检测至关重要。本研究提出一种垂直微腔与局域表面等离子体共振（LSPR）混合生物传感器，用于检测人工唾液中的 SARS-CoV-2，并评估其效能。该传感器通过监测反射光谱中特征谷的位移来响应传感器表面附近折射率变化。作者开发了一种低成本、快速方法，在垂直微腔晶圆上制...
提出并演示了一种基于H形光纤的紧凑表面等离子共振（SPR）传感器。实验上采用氢氟酸可控腐蚀保偏光纤（PMF）制备H形光纤，使光纤外表面与纤芯之间获得合适距离，再在光纤表面镀覆适当厚度的金属膜即可激发SPR效应。与传统侧抛光技术相比，该方法可一次制备多个样品。腐蚀获得的H形光纤表面质量高、长度短，可短至数百微米。详细研究了光纤剩余厚度...
本研究提出一种简便、低成本检测蛋白激酶A（PKA）的方法，通过将目的设计的羧基荧光素（FAM）标记肽与羧基碳纳米颗粒（CNP）组装构建荧光生物传感器。由于CNP经肽桥向FAM标记肽发生电子转移，FAM标记肽的荧光逐渐降低至低背景信号。在ATP和PKA存在下，传感器中的反应磷酸化底物肽，破坏CNP与肽之间的静电排斥力，从而改变体系光谱...
由于外泌体在体液中稳定，作为结直肠癌（CRC）早期诊断生物标志物受到关注。为验证血浆外泌体作为CRC监测新型生物标志物的潜力，本文展示了一种用于检测外泌体的太赫兹（THz）超材料（MMs）生物传感器。该传感器具有两个共振频率，基于有限积分时域（FITD）方法的全波电磁仿真软件设计，并通过表面微加工制备。传感器表面首先用金纳米颗粒（A...
设计能在复杂介质中进行定量/定性分析的纳米探针装置，可能是未来医疗研发的主要进展。然而，真实样品中丰富的生物分子会显著改变界面性能，非期望的吸附/黏附会阻塞信号响应并显著降低检测特异性。本文首先概述了构建高灵敏度、低背景界面以调节表面生物活性分子诱导的不同靶标行为的重要性；随后讨论了抵抗非特异性蛋白吸附和细胞黏附的重要策略，以及用于...