Charge-Transfer Resonance and Surface Defect-Dominated WO
在半导体表面增强拉曼散射（SERS）中，吸附拉曼分子与半导体之间的电荷转移（CT）化学增强是主要贡献机制。本文首次将三维WO3空心微球开发为SERS活性基底。与片状WO3相比，该三维WO3具有更小的带隙和更丰富的表面缺陷。这些特性增加了半导体与拉曼分子界面处的电荷转移，形成强CT相互作用，从而产生显著SERS增强。该三维WO3表现出...
Challenges and opportunities of using immobilized lipase as biosensor.
本文综述固定化脂肪酶生物传感器的发展、应用与挑战。第一代生物传感器仅通过产物或反应物天然介导剂的增减实现电子转移；第二代引入人工氧化还原介导剂，如有机染料，以提高重现性和灵敏度；新一代主要基于电子迁移原理，并可用选择性、精确性和灵敏度等指标进行高效定量。甘油三酯（TG）通常用气相色谱或化学/酶学方法检测。将脂肪酶固定于固体载体可增强...
Digital technologies, healthcare and Covid-19: insights from developing and emerging nations.
新冠疫情引发全球健康危机，智能医疗设备、隔离设施、监测系统及相关数字技术需求激增。医疗、制造和教育机构需要支持安全远程工作的技术。数字技术与工业4.0工具有潜力在新冠期间及之后满足这些定制化需求。本研究旨在帮助医疗专业人员、政策制定者、研究人员、产业界、学术界和学生理解不同数字技术、工业4.0工具及其在新冠疫情中的应用范式。文章综述...
Corrigendum: High-Sensitive Surface Plasmon Resonance Imaging Biosensor Based on Dual-Wavelength Differential Method.
本文为一篇更正声明，针对 Zeng 等 2021 年发表于 Frontiers in Chemistry 的论文《基于双波长差分方法的高灵敏表面等离子共振成像生物传感器》。原文章中作者单位部分存在错误：第 3 单位与第 4 单位顺序颠倒，第 3 单位应为 Aston Institute of Photonic Technologie...
Significance of Cardiac Troponins as an Identification Tool in COVID-19 Patients Using Biosensors: An Update.
2019冠状病毒病（COVID-19）已成为全球公共卫生紧急事件，患者可出现从无症状到重症肺炎、急性呼吸窘迫综合征乃至死亡的多种表现。合并心血管疾病者更易感染严重型SARS-CoV-2，且心肌肌钙蛋白等心脏生物标志物升高更明显，提示心肌损伤与死亡风险增加。心肌肌钙蛋白I（cTnI）和T（cTnT）是诊断心肌损伤和急性心肌梗死的金标准...
Harnessing the Potential of Biological Recognition Elements for Water Pollution Monitoring.
污染物环境监测是消除致突变、致胚胎毒和致癌毒素的关键第一步。蛋白质、适配体、全细胞等多种生物传感元件已被用于追踪环境样品和饮用水中的主要污染物，包括重金属、芳香污染物、病原微生物和农药，真实展示了其应用潜力。纳米材料、电子器件与微流控系统的交叉融合进一步改善了传感器设计，使现场检测更稳健、灵敏度更高。本文作为视角综述，梳理了该领域的...
Detection of β-Lactoglobulin by a Porous Silicon Microcavity Biosensor Based on the Angle Spectrum.
本文报道了一种基于多孔硅微腔（PSM）角度光谱的β-乳球蛋白（β-LG）生物传感器。该方法采用碳量子点（CQDs）标记的β-LG抗体作为折射率放大元件，利用免疫反应引起微腔有效折射率变化，通过角度光谱实现检测。检测光源为波长与PSM中心波长一致的氦氖（He-Ne）激光，经准直扩束后以平行光照射PSM表面，探测器接收反射光。分别测定免...
Construction and Application of a High-Throughput
基于转录因子（TF）的生物传感器有望成为高通量筛选生物催化系统的重要工具，但多数天然 TF 仅在狭窄配体浓度范围内响应，限制了应用。本研究利用枯草芽孢杆菌抑制型转录因子 BsNadR 及其靶启动子，在大肠杆菌中构建了异源烟酸生物传感器。通过易错 PCR（EP-PCR）介导的脱敏工程，将 BsNadR 对烟酸和 DNA 的结合亲和力降...
Toward Mail-in-Sensors for SARS-CoV-2 Detection: Interfacing Gel Switch Resonators with Cell-Free Toehold Switches.
新冠疫情凸显了大规模检测对控制传染病传播的重要性。自疫情暴发以来，病毒和抗体检测方法的快速开发、规模化与部署显著提升了检测能力。理想检测方法应具备低成本、可自我操作以及可密封邮寄至中心实验室安全分析并录入公共卫生数据库的特点。本文展示了一种此类平台：以丝网印刷电感-电容（LC）谐振器作为换能器，以无细胞表达偶联的 toehold s...
CRISPR/Cas12a-based technology: A powerful tool for biosensing in food safety.
在新冠疫情背景下，分子检测不仅限于临床实验室，还面临复杂多变的现场实时检测挑战。食品冷链包装和运输中多次检出新冠病毒，使分子诊断在食品加工、包装、运输等环节的应用变得迫切，亟需适应食品安全多样性的快速检测技术。本综述介绍基于 CRISPR-Cas12a 的新型分子诊断生物传感器技术，系统阐明其发展过程与检测原理，并总结其在病毒、食源...
Development of an MFC-biosensor for determination of Pb
基于微生物燃料电池（MFC）的生物传感器为原位、即时监测底物浓度提供了创新方法，其以生物阳极为传感元件。本研究考察了含 Pb2+ 条件下 MFC 生物传感器在不同水力停留时间（HRT，0.5、1 和 2 d）下的性能。结果表明，功率密度随 HRT 降低而增加，在 HRT 为 1 d 时获得最高功率密度 597 mW/m2。MFC 系...
Nanomaterial-based biosensor developing as a route toward in vitro diagnosis of early ovarian cancer.
卵巢癌早期诊断的重大挑战导致过去半个世纪其死亡率居高不下。体外诊断（IVD）通过无创、动态分析生物标志物，在卵巢癌早期诊断中具有潜力，但常见IVD因灵敏度、特异性和便捷性不足，常无法提供可靠结果。近年来，新生物标志物的发现和纳米材料进展可弥补传统IVD的不足。基于纳米材料的新兴生物传感器在便捷性、速度、选择性和灵敏度方面显著提升。本...
Creating hot spots within air for better sensitivity through design of oblique-wire-bundle metamaterial perfect absorbers.
为提升生物传感器灵敏度，本文设计了一种斜置平面超材料完美吸收体（MPA），使电磁热点集中于斜置平面与连续接地金属之间的空气区域，从而让被测物与热点充分相互作用。仿真表明，斜置平面MPA的灵敏度可达1049 nm/RIU。作者采用电子束光刻制备种子层，并在沉积过程中倾斜样品，获得斜置平面结构；考虑实际沉积中多个斜置平面的随机性，将上谐...
Near-Infrared Electrogenerated Chemiluminescence from Simple Copper Nanoclusters for Sensitive Alpha-Fetoprotein Sensing.
开发低成本、水溶性且近红外（NIR）发射的电致发光体对生物应用具有重要意义。本研究通过简便的一锅湿化学还原法合成了具有明亮近红外电致发光（ECL）性能的铜纳米簇（Cu NCs）。在过硫酸钾（K2S2O8）存在下，Cu NCs的ECL最大发射波长为735 nm，较其他报道的Cu NCs至少红移135 nm。作者利用电化学、光致发光（P...
Human cardiac myosin-binding protein C phosphorylation- and mutation-dependent structural dynamics monitored by time-resolved FRET.
心肌肌球蛋白结合蛋白C（cMyBP-C）是肌节粗丝相关蛋白，也是治疗心衰收缩功能障碍的潜在靶点。通过小分子药物结合模拟磷酸化cMyBP-C的结构动态，可调节其构象状态并改善收缩功能。本研究开发了一种人源cMyBP-C生物传感器，用于检测磷酸化和突变引起的分子内结构变化。作者利用定点突变和时间分辨荧光共振能量转移（TR-FRET），在...
A highly sensitive PNA-microarray system for miRNA122 recognition.
表面化学是基于微阵列技术构建高灵敏生物传感器的关键。本文报道了一种用于检测miRNA的多层Si/Al/琼脂糖PNA微阵列系统。该系统利用铝膜的镜面反射效应，并通过调节琼脂糖膜厚度对Cy5荧光标记的发射波长产生正向干涉，从而实现简单的光学信号增强。以miRNA_122为检测对象，PNA微阵列的灵敏度约为1.75 μM⁻¹，检出限约为0...
Glucose sensing on screen-printed electrochemical electrodes based on porous graphene aerogel @prussian blue.
糖尿病是三大慢性病之一，常引发多种并发症，可影响身体多个部位甚至威胁患者生命。目前全球糖尿病形势严峻，准确检测血糖对糖尿病的诊断、治疗、用药以及患者自我管理非常重要。本文开发了一种基于丝网印刷电极（SPE）修饰石墨烯气凝胶（GA）/普鲁士蓝（PB）复合材料（GA@PB）的电化学葡萄糖生物传感器。GA@PB 以 L-抗坏血酸为还原剂，...
Determination of Drugs in Clinical Trials: Current Status and Outlook.
所有药物、疫苗、化妆品及许多医学突破在进入标准临床或市场前，都必须通过临床研究或临床试验批准。临床试验是用于评估药物、化合物和治疗方案安全性与有效性的系列测试，通常包括一个临床前阶段和四个主要临床阶段。分析技术在临床试验中发挥关键作用，用于测定生物基质中药物浓度并监测患者或志愿者状态。本综述聚焦于近期用于测定全血、血浆、尿液和母乳等...
Recent Trends in Biosensors for Environmental Quality Monitoring.
环境污染监测需要快速、可靠、低成本且小型化的检测装置，这一需求推动了污染物生物传感器件的发展。本综述总结利用生物传感器检测环境污染物的最新趋势，讨论酶、全细胞、抗体、适配体和DNA生物传感器以及仿生传感器的应用。文章归纳了上述传感器检测各类污染物的适用性，并介绍其结构特征。生物传感器设计中采用多种检测原理，包括安培法、电导法、发光法...
Continuous Lactate Monitoring System Based on Percutaneous Microneedle Array.
乳酸检测在运动医学和临床医学中具有重要意义，乳酸堆积会影响运动员表现，也是脓毒症的重要预后指标。目前乳酸检测主要依赖指尖或耳垂采血，存在疼痛、无法连续监测和成本较高等问题。本研究开发了一种低成本连续乳酸监测系统（CLMS），其核心为基于经皮微针阵列的三电极乳酸传感器。工作电极为10 mm×6 mm的不锈钢微针阵列，包含3×3根微针，...