蛋白质纳米技术需要理解单个蛋白如何与其他分子结合并组装成更大结构。为检测生物分子而引入标记物可能影响生物分子相互作用，因此需要无标记相互作用与吸附分析。本章及下一章综述两种生物传感器技术：表面等离子共振（SPR）和石英晶体微天平（QCM）。二者均可实时分析生物分子相互作用且无需标记。SPR 是光学技术，对受光照金表面附近蛋白或其他分...
在硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）生物传感器应用中，传统全区域修饰（AAM）使受体不仅覆盖纳米线微小表面，也覆盖周围较大基底，导致目标分子被非传感区捕获，降低检测灵敏度。本研究采用自下而上策略，在光刻器件制备前用3-氨基丙基三甲氧基硅烷（APTMS）修饰SiNW，使APTMS在光刻胶涂覆、有机溶剂清洗和热退火等严苛工艺中保留...
本文开发了一种基于氧化石墨烯（GO）负载金纳米棒（AuNR）–抗体偶联物的表面等离子共振（SPR）生物传感器。与传统SPR传感器相比，GO片层通过静电作用组装在氨基修饰金膜上，随后通过碳二亚胺辅助酰胺化反应固定AuNR–抗体偶联物。GO片层富含含氧官能团、比表面积大且生物相容性好，有利于AuNR–抗体偶联物的高效固定。同时，AuNR...
本文报道了一种基于三(2,2'-联吡啶)二氯化钌(II)（Ru(bpy)3^2+）阴极电化学发光（ECL）淬灭的尿酸（UA）检测方法。该一次性生物传感器采用双层结构：首先将Ru(bpy)3^2+电化学固定在石墨丝网印刷电极（SPE）上，再在其上滴涂含尿酸酶的壳聚糖膜作为第二层。尿酸在尿酸酶催化下氧化生成过氧化氢（H2O2），在−1....
本综述聚焦于基于导电聚合物的电化学生物传感器系统。电活性聚合物被限制在不同电极表面，受到广泛关注。通过筛选聚合物设计聚合物修饰碳基底电极，可显著提高电极对多种分析物响应的灵敏度、选择性、稳定性和重现性。电活性膜可用于在电极表面包埋不同酶和/或蛋白质，且不明显损失其生物活性，从而用于生物传感器开发。电聚合是固定生物材料到修饰电极表面的...
本文报道了三角形银纳米片（TSNPs）用于增强表面等离子共振（SPR）生物传感器灵敏度的策略。以3-巯基丙酸（MPA）修饰的TSNPs与壳聚糖及戊二醛简单混合，形成TSNPs/壳聚糖复合膜，并旋涂于金膜上作为SPR生物传感器的固定化基底。MPA和壳聚糖聚合物可保护TSNPs的三角形结构免受刻蚀，保持其局域场增强与高折射率灵敏度；戊二...
本研究利用紫外-可见、荧光光谱及化学计量学方法考察氧化石墨烯（GO）、药物10-羟基喜树碱（HCPT）与牛血清白蛋白（BSA）之间的相互作用，旨在建立血清白蛋白蛋白的分析方法。结果表明，HCPT可通过π-π堆积作用简便负载于GO表面；在GO存在下，HCPT向BSA的递送效率提高，并促进HCPT与BSA的结合。采用多元曲线分辨-交替最...
本文报道了一种改进型安培法丙烯酰胺生物传感器的构建方法。该传感器以金电极为基底，通过壳聚糖（CHIT）膜将羧基化多壁碳纳米管（cMWCNT）与氧化铁纳米粒子（Fe3O4NPs）纳米复合膜电沉积于电极表面，并采用EDC/NHS化学将血红蛋白（Hb）共价固定于复合膜上，形成Hb/cMWCNT-Fe3O4NP/CHIT/Au电极。作者利用...
本研究旨在建立用于饮用水生物膜中大肠杆菌和沙门氏菌快速检测的酶-生化（enz-bio）signature 方法。作者以脂溶性、糖苷酶和蛋白酶活性相对强弱作为识别指标，在含单一菌种及混合菌种的生物膜中比较不同酶活，确定大肠杆菌的 signature 为脂溶性<糖苷酶<蛋白酶，沙门氏菌为糖苷酶=脂溶性<蛋白酶。实验在批式反应器玻璃 co...
本研究采用绿色技术，利用铜绿假单胞菌 JS-11 合成硒纳米颗粒（Se-NPs）。该菌株对亚硒酸盐（SeO3^2-）具有显著耐受性，耐受浓度可达 100 mM，EC50 为 140 mM。其培养上清可在 37°C 将无色可溶性 SeO3^2- 还原为不溶性红色元素硒（Se0）。经紫外-可见光谱、X 射线衍射、原子力显微镜及透射电镜/...
植物雌激素因其雌激素特征及在女性健康中的生物学作用而成为重要研究主题。天然产物化学领域正开展大量研究以发现新型植物雌激素。其主要类别包括黄酮类、异黄酮类、木脂素、芪类及多种存在于可食用和/或药用植物中的化学基团，多属于豆科。与其他生物活性物一样，新结构及更强效植物来源植物雌激素的检测通常遵循天然产物发现的一般流程。基于传统医学知识和...
过去多数抗肿瘤化合物筛选在二维细胞培养中进行。该方法虽易于标准化，但细胞处于人工微环境，缺乏缺氧梯度和细胞间接触，所得结果生理意义有限，并直接影响对化疗药物抵抗等关键参数的评估。多细胞肿瘤球能维持类组织特性，更接近无血管肿瘤的体内状态。为在三维模型中实时监测细胞反应，作者将稳定表达 Grx1-roGFP2 的构建物整合到可形成球体的...
本研究评估了抗体功能化单壁碳纳米管（SWNT）场效应晶体管（FET）作为快速、准确检测莱姆病抗原生物传感器的潜力。器件制备于氧化硅晶圆上，采用化学气相沉积生长碳纳米管，并通过重氮盐进行功能化。利用原子力显微镜和电学测量验证了伯氏疏螺旋体（Borrelia burgdorferi）鞭毛抗体在纳米管上的固定。与伯氏疏螺旋体鞭毛抗原孵育后...
本研究评估一种可在一个工作日内检测白血病细胞内阿糖胞苷三磷酸（Ara-CTP）水平的体外生物传感器方法。阿糖胞苷是急性髓系白血病常用药物，其细胞毒性主要依赖活性代谢物 Ara-CTP。该传感器采用生物发光、嘧啶依赖且胞苷脱氨酶缺陷的大肠杆菌突变株，将经阿糖胞苷单独或联合氟达拉滨处理的白血病细胞裂解液与传感器共孵育，通过碱性磷酸酶处理...
基于阴极过程的生物电分析方法常受溶解氧干扰。在分析物检测所施加的电位下，氧还原反应可直接发生在电极表面，也可被电子介质或生物传感器中的传感酶催化。这些过程会改变背景电流，从而导致分析物定量错误。本综述系统介绍了当前规避氧干扰的主要策略，并针对其在低电位安培生物传感装置现场监测中的适用性进行批判性评估。主要策略包括：（1）使用除氧系统...
用于疾病诊断和病理状况监测的分析常依赖血液样本，部分原因是采血相对容易。然而，全血中存在大量干扰物质，通常需要先分离血浆或血清，增加了步骤、时间和成本。本文开展了一项可行性研究，证明新鲜或冷冻全血可直接用于基于ELISA的方法检测可溶性生物标志物。以可溶性CD25（sCD25）为代表，作者比较了健康志愿者和阿尔茨海默病患者血浆与全血...
活性氧（ROS）在调控细胞黏附、铺展和迁移等过程中发挥关键作用，但其如何被限制在亚细胞局灶黏附（FA）位点并影响细胞迁移仍不清楚。本研究开发了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的生物传感器，用于在活细胞中以高灵敏度和高特异性实时监测 FA 位点的 ROS 产生。该传感器通过 FRET 效率变化反映局部氧化还原状态，从而实现对亚细胞...
人类诺如病毒（NoV）是最常见的非细菌性胃肠炎病因，全球约50%胃肠炎暴发与其有关。NoV为单链RNA病毒，传染性极强，感染剂量可低于100个病毒颗粒。尽管已有NoV鉴定技术，但缺乏可靠细胞培养体系、病毒遗传变异大，以及分子检测前需耗时样品制备以分离病毒或基因组，限制了快速检测。为保护公众免受病毒污染食品危害并改善临床和环境样品检测...
本文报道一种将金纳米颗粒原位集成到聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流控芯片中的实验室芯片局域表面等离子共振(LSPR)生物传感器。利用PDMS交联剂的还原性，在微通道内将氯金酸还原为嵌入聚合物网络的金纳米颗粒(AuNPs)。与宏观环境相比，微流控环境合成的AuNPs粒径分布更窄，尺寸变异仅约8%，而宏观环境约67%。作者详细研究了微流控...
地中海贫血是遗传性血液病，α-地中海贫血纯合子可致胎死宫内或出生后不久死亡，需准确识别高风险杂合子夫妇。本研究开发石英晶体微天平（QCM）识别导致常见α-地中海贫血1（东南亚缺失，SEA deletion）的异常基因，是对先前研究的改进，旨在降低生产成本和分析时间。方法：QCM表面银电极固定生物素化探针，α-珠蛋白基因片段经PCR扩...