有机磷（OP）化合物如对氧磷（paraoxon）的快速检测有助于及时采取去污措施并减少潜在伤亡。本研究设计了一种基于纳米磁-二氧化硅核壳偶联有机磷水解酶（OPH）的荧光生物传感器，用于直接检测对氧磷。香豆素1（Coumarin 1）作为OPH的竞争性抑制剂和荧光产生分子，结合于酶活性位点；在380 nm激发下，其发射荧光因纳米磁-二...
单域抗体是重组表达的无轻链功能性抗体，来源于骆驼科动物重链抗体，具有分子小、稳定性高、溶解性好和可高表达等特性。本研究展示了单域抗体作为生物传感器捕获分子的潜力。作者以抗绿色荧光蛋白（GFP）单域抗体（GFP-Nb）为模型，分别采用 Ni2+:NTA-多组氨酸标签、抗体-抗原、生物素-链霉亲和素以及胺基偶联等策略将其固定到 SPR ...
硅烯是一种六方褶皱二维硅同素异形体，具有作为多种新应用平台（包括生物传感）的潜力。本文采用密度泛函理论（DFT），并引入范德华（vdW）相互作用修正，研究单个 DNA 核苷碱基在硅烯表面的吸附行为。研究阐明了这一新型纳米-生物体系的稳定性、电子结构，以及碱基吸附对横向电子输运的显著影响；作者通过非平衡格林函数（NEGF）方法考察了不...
本文报道了一种基于表面等离子共振（SPR）的无标记生物传感器，用于快速检测葡萄酒中蛋类澄清剂残留过敏原。由于卵白蛋白（OVA）在蛋清粉中含量最高，作者选择其作为目标蛋白，并采用兔源多克隆抗 OVA 抗体作为生物识别受体，构建直接免疫检测体系。研究系统优化了影响传感器响应的关键参数，包括抗体固定化 pH、样品缓冲液 pH、离子强度、表...
针对公共安全与环境监测对快速、灵敏、选择性、便携检测2,4,6-三硝基甲苯（TNT）的需求，本文报道了一种基于智能手机的阻抗监测TNT检测系统。以丝网印刷电极为一次性传感元件，工作电极表面通过物理吸附固定TNT特异性肽（WHWQRPLMPVS）作为识别元件；TNT与肽结合后阻碍电极界面电子转移，使交流阻抗升高。手持设备集成AD593...
本研究旨在开发一种简单、小型且低成本的丁醛选择性检测方法。作者构建了基于塑料光纤（POF）中表面等离子共振（SPR）的光学生物传感器，并采用猪嗅觉结合蛋白（porcine odorant-binding protein, pOBP）作为分子识别元件，通过竞争性检测直接测定溶液中的丁醛。该设计利用 POF 的柔韧、易操作和低成本优势，...
硅纳米线（SiNW）场效应晶体管（FET）生物传感器已可作为直接检测疾病相关生物标志物的有力工具，但在真实样品中实现多重检测仍具挑战。白介素8（IL-8）和肿瘤坏死因子α（TNF-α）是口腔鳞状细胞癌（OSCC）的两个典型生物标志物。本研究利用自上而下光刻技术制备SiNW FET传感器，并开发了一种用于唾液中IL-8和TNF-α检测...
本文报道了一种基于化学气相沉积（CVD）石墨烯沟道场效应晶体管（FET）的生物传感器，用于检测双链DNA和多聚L-赖氨酸的结合。传感器采用无蚀刻剂、清洁转移工艺将CVD石墨烯转移到预图案化源漏电极上。当石墨烯沟道暴露于含DNA或多聚L-赖氨酸的溶液后，其电导发生变化，表现为狄拉克电压（石墨烯电阻峰值对应电压）的可测移动。该移动归因于...
金属硫蛋白（MT）作为多种恶性肿瘤（包括头颈癌）的分子标志物，其含量在肿瘤组织与健康组织中呈显著正相关。本文报道了一种基于荧光检测的3D打印生物传感器，用于MT的磁分离与量子点免疫标记。传感器由聚二甲基硅氧烷（PDMS）储液芯片与3D打印技术结合制备，储液体积50 μL，并连接样品/检测组分与洗涤/免疫缓冲液输入口及废液输出口。捕获...
雌激素受体（ER）能够结合环境中广泛存在的大量有机污染物，即内分泌干扰物（EDCs）。其宽泛的选择性使其成为检测 EDCs 的理想生物识别元件。本文阐述了以 ER 为基础设计生物传感器和检测方法的整体策略与原理，并讨论使用天然 ER 或理性修饰 ER 分子的机会。文章指出，ER 的配体结合域（LBD）足以识别 EDCs，可通过重组表...
本文提出一种基于离子通道孔模块设计钙离子生物纳米传感器的策略。作者以绿藻病毒 PBCV-1 编码的小型钾通道 Kcv 作为稳定孔模块，将其与钙结合蛋白钙调蛋白（CaM）及 CaM 相互作用肽 M13 融合，构建嵌合通道。该传感器在非洲爪蟾卵母细胞中表达，利用两电极电压钳记录全细胞电流。当钙离子载体 ionomycin 升高胞内 Ca...
设计了一种高选择性、高灵敏度的电化学发光（ECL）生物传感器，用于检测前列腺 PC-3 癌细胞。该传感器以前列腺特异性抗体为捕获探针，以钌配合物标记的小麦胚凝集素（WGA）为信号探针。通过将捕获探针共价固定于氧化石墨烯修饰的玻碳电极上制备 ECL 生物传感器。目标 PC-3 细胞被选择性捕获在传感器表面，随后信号探针与捕获的 PC-...
体液常用于医学诊断，唾液因无创易得而受到关注。作者此前发现阿尔茨海默病（AD）患者唾液中存在过量糖类。本研究开发了一种高灵敏细胞基生物传感器，用于检测患者唾液中的海藻糖。该传感器基于果蝇细胞中过表达的糖敏感味觉受体 Gr5a，可特异性识别唾液海藻糖，并构建在改进的扩展栅离子敏感场效应晶体管（EG-ISFET）上。与传统 ISFET ...
本文报道了一种基于纳米加工混合金属–介质纳米孔阵列光子晶体光栅的混合等离子体光学共振光谱生物传感器。该传感器在玻璃基底上制备氮化硅超周期纳米孔光栅，并在其表面溅射不同厚度的金膜，使器件同时具有介质导模共振与表面等离子体共振特性。与传统通过零级透射测量光学共振不同，新传感方法利用低成本CCD成像器采集一阶衍射光，并通过氦氖激光校准波长...
本研究构建了一种基于Pb2+诱导DNAzyme辅助靶标循环和滚环扩增（RCA）的双放大“off-on”电化学发光（ECL）生物传感器，用于microRNA（miRNA）检测。首先，引物探针与辅助探针和miRNA形成Y型连接，加入Pb2+后发生切割并释放miRNA。随后，释放的miRNA可启动下一轮循环，产生大量中间DNA序列（S2）...
可同化有机碳（AOC）是预测海水反渗透（SWRO）膜生物污染的关键指标。微生物燃料电池（MFC）生物传感器可通过阳极嗜菌氧化可降解有机物产生电流来检测 AOC，但海水中溶解氧（DO）会作为替代电子受体完全抑制典型 MFC 的电流信号。本研究将电化学脱氧单元与海洋 MFC 生物传感器耦合，用于在正常含氧海水中在线检测 AOC。MFC ...
为治疗与美容用途生产肉毒神经毒素A（BoNT/A）时，必须精确测定批次效价，而BoNT/A轻链的酶活性是可在体外测量的关键指标。作者此前建立了基于表面等离子共振（SPR）的SNAP-25芯片法，其灵敏度高于标准小鼠生物测定，可用于定量BoNT/A活性。本研究将该方法适配于药品制剂。优化后的SPR检测可在单芯片上完成多次测量，并监测底...
近几十年来抗生素耐药性快速上升，促使人们寻找替代治疗策略，尤其关注不抑制细菌生长而能抑制毒力系统的小分子。群体感应（QS）是细菌细胞间信号通讯系统，调控多种病原菌的毒力行为，并控制生物膜形成，因此被视为潜在靶点。本研究鉴定出天然植物酚类化合物香豆素（coumarin）是一种新型 QS 抑制剂，对多种病原菌具有强效抗毒力活性。利用多种...
本文报道了一种基于巨磁阻抗（GMI）的生物传感器，用于检测大肠杆菌O157:H7。该GMI传感器的传感元件为Cr/Cu/NiFe/Cu/NiFe结构，采用微机电系统（MEMS）技术，通过厚光刻胶光刻和电镀工艺制备。研究采用独立的Au膜基底作为免疫平台，用于捕获大肠杆菌O157:H7；小鼠抗大肠杆菌单克隆抗体通过自组装层固定在Au膜基...
新生儿Fc受体（FcRn）在适应性免疫和IgG稳态中发挥关键作用，其结合亲和力影响治疗性抗体的血清半衰期。此前有假说认为两个FcRn分子以不同亲和力结合IgG同二聚体，但文献中亲和力常数不一致。作者采用消除实验伪影的表面等离子共振（SPR）生物传感器方法，证明两个FcRn分子以相同亲和力独立结合IgG同二聚体的两个位点，与晶体结构中...