尽管生物传感器研究取得巨大进展，但面向健康与环境应用、兼具低成本、快速、简便和便携的商业化系统仍很少。本文提出一种基于堆叠膜的新型检测系统，各膜层具有特定功能。样品加在最底层，随着各层被润湿，分析物在毛细作用下向上一层迁移；在偶联层中，分析物与偶联辣根过氧化物酶（HRP）的对应抗体结合，形成可产生可测信号的复合物。为防止假阳性，设置...
农药检测备受关注，因为农药具有较高急性毒性，即使痕量残留也可对环境和人体造成长期损害。气相色谱、高效液相色谱、毛细管电泳和质谱等经典方法虽可用于污染样品中农药分析，但存在样品前处理耗时、操作复杂、仪器昂贵且需要专业人员等局限。因此，迫切需要能够简单、快速、灵敏、选择性高、低成本且可靠地检测痕量农药的分析方法。近几十年来，乙酰胆碱酯酶...
孕酮是一种类固醇激素，在排卵、妊娠等女性生殖过程中发挥核心作用，其体液水平检测有助于早期妊娠诊断和生殖功能评估。本文报道了一种纳米增强表面等离子共振成像（SPRi）适配体传感器，用于在缓冲液中检测孕酮。研究首先通过微珠非PCR依赖筛选开发并筛选出可结合孕酮的X-aptamers，再利用SPRi多阵列功能同步筛选9个X-aptamer...
本文报道了一种基于表面等离子共振成像（SPRI）技术选择性测定层粘连蛋白-5（laminin-5）浓度的生物传感器新方法。该传感器以兔多克隆抗体与 laminin-5 的特异性结合为基础，通过无标记方式实时监测金膜表面生物分子相互作用。优化后，传感器的分析动态响应范围为 0.014–0.1 ng/mL，检出限为 4 pg/mL。研究...
本研究开发了一种基于酪氨酸酶（TYR）的伏安生物传感器，用于食品中酪胺（tyramine）的检测。将碳材料（多壁碳纳米管 MWCNT 或 CMK-3 型介孔碳）、阳离子聚合物聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA）和 Nafion 引入二氧化钛溶胶（TiO2）中，构建酶固定化基质。通过扫描电子显微镜（SEM）和循环伏安法（CV）表征基质结...
本文对酶基、组织基、免疫传感器、DNA生物传感器以及热学和压电生物传感器等多种类型进行了综述，旨在突出其在众多领域中不可替代的应用价值。文中指出，生物传感器在食品工业中可用于质量控制与安全监测，并有助于区分天然成分与人工成分；在发酵工业和糖化过程中可用于精确检测葡萄糖浓度；在代谢工程中可实现细胞代谢的体内监测。在医学领域，生物传感器...
血吸虫病影响全球约2亿人，现有治疗依赖吡喹酮，但机制不清、对幼虫无效且治愈率有限，亟需新一代抗蠕虫药。本研究建立了一种适用于高通量筛选的微型化检测平台，用于药理学表征曼氏血吸虫血清素G蛋白偶联受体（Sm.5HTR）。该体系采用基于重排荧光素酶的cAMP生物发光生物传感器（GloSensor），可在完整细胞中实时监测GPCR激活引起的...
本文报道了一种用于复杂介质中快速检测蛋白生物标志物的等离激元生物传感器。临床血清样本采用一种新型生物界面架构进行分析，该架构基于聚[(N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺)-co-(羧基甜菜碱甲基丙烯酰胺)]（poly(HPMA-co-CBMAA)）聚合物刷，并在刷上功能化生物受体。该生物界面在功能化后仍表现出优异的抗污能力，从而首次利用...
本文开发了一种纸基多阳极微生物燃料电池（PMMFC）并集成电源管理系统（PMS），作为一次性、自支撑的实时“冲击”生物传感器用于废水监测。在批式反应器中，PMMFC对六价铬、次氯酸盐和乙酸盐三类冲击及其不同浓度表现出可区分的响应。与碳布基微生物燃料电池相比，PMMFC的功率输出提高4倍，表明纸基阳极有利于细菌附着和电子转移。在冲击条...
近年来，基于转录因子的生物传感器为工程菌生产菌株的构建提供了新机遇，但合成调控回路的设计依赖于选择合适的转录因子—启动子对，将效应物分子浓度转换为可测量输出。本文提出一种高效筛选启动子库的策略，用于生物传感器设计。作者将包含约2000个不同大肠杆菌启动子—GFPmut2融合的大肠杆菌Alon库菌株混合，通过荧光激活细胞分选（FACS...
蛋白质错误折叠与聚集是阿尔茨海默病、帕金森病、额颞叶痴呆和朊病毒病等神经退行性疾病的基本特征。患者脑内淀粉样斑块（由Aβ肽组成）和tau蛋白缠结是AD的病理标志，而可溶性Aβ和tau寡聚体在疾病进展中起关键作用。在脑脊液中特异性检测并定量相应寡聚体蛋白，可能提供症状前可检测的生物标志物，为早期诊断或预后奠定基础。已有多种Aβ寡聚体特...
生物层干涉（BLI）是一种利用光纤生物传感器对蛋白相互作用进行无标记实时监测的光学技术。本研究将Octet Red BLI系统的自动化、无微流控和在线监测优势与信号增强步骤相结合，建立了一种快速、高灵敏的免疫学检测方法，用于生物战剂检测。作为概念验证，作者选择两类生物威胁对象：蛋白毒素蓖麻毒素（ricin）和革兰阴性菌土拉弗朗西斯菌...
生物传感元件的选择对开发最优生物传感器至关重要。抗体单链Fv片段（scFv）、抗体片段抗原结合单元（Fab’）和适配体是三种最通用的生物识别元件。本文概述了这三种元件的合成与工程改造、多种表面固定化技术，以及它们在生物传感器中的应用实例。文章最后从开发时间与成本、固定化难易程度与可变性、对分析物的亲和力、稳定性等方面对三者进行比较，...
本文报道了首个基于微结构光纤的可逆、纳升级金属离子生物传感器，用于疾病诊断与环境监测中的快速高效金属离子检测。作者将光开关螺吡喃锌离子探针 SP2 嵌入由大肠杆菌总脂质提取物制备的脂质体微环境中，并将该 SP2-脂质体材料共价固定于暴露芯微结构光纤（ECF）和悬芯微结构光纤（SCF）表面。该平台既保留小分子探针的高离子选择性，又可实...
本文报道了一种新型电化学阻抗谱（EIS）生物传感器，通过在微孔阵列中捕获磁性微球，提高传统基于微球的EIS（BEIS）生物传感器的灵敏度。传统BEIS传感器可通过移除磁条卸除已测微球并重新装载新微球实现重复使用，但灵敏度较低，难以满足产业应用。作者引入包含工作电极和对电极的微孔阵列，将电场集中到微球表面，从而显著增强信号。以磷酸盐缓...
为满足医学诊断对高灵敏、低成本生物传感器的需求，本研究聚焦光子晶体的特定光学特性，开发了一种无标记光学生物传感器，用于检测人血清中的C反应蛋白（CRP）。作者采用热压纳米压印（NIL）在100 μm厚环烯烃聚合物（COP）薄膜上制备二维光子晶体（2D-PhC）纳米孔阵列，孔径和间距均为230 nm，孔深200 nm。为降低血清中杂蛋...
表面等离子共振（SPR）生物传感器具有实时、无标记检测能力，可用于评估某些基因表达对抗肿瘤药物细胞毒性的影响，但相关研究较少。连接蛋白43（connexin 43, Cx43）是肿瘤抑制基因，其在顺铂细胞毒性中的作用机制尚不清楚。本研究采用相位敏感SPR生物传感器，在三种癌细胞系中考察Cx43表达对顺铂细胞毒性的影响。结果显示SPR...
本文报道了一种基于超分子纳米棒电化学发光（ECL）的“开–关–开”生物传感器，用于铜离子（Cu2+）检测。该传感器以3,4,9,10-芘四羧酸（PTCA）与苯胺（An）通过π–π作用和氢键自组装形成的PTCA–An纳米棒为发光体，苯胺作为共反应加速器可促进过硫酸根还原，产生强而稳定的初始“信号开”ECL。将氨基环戊二烯铁（Fc-NH...
本文设计并数值研究了基于金属-金属-介质-金属（MMDM）结构的完美窄带吸收体，该结构由周期性金属纳米带阵列构成。在红外波段，该吸收体在约1564.5 nm处呈现超窄吸收带，半高全宽仅1.11 nm，峰值吸收超过99.9%。与无介质层的金属光栅结构相比，MMDM结构显著提高了吸收率并降低了反射。对于斜入射，0°至50°范围内吸收率保...
本文开发了一种基于氧化石墨烯（GO）水凝胶的荧光传感平台，通过快速简便的凝胶化、浸泡和荧光测定过程实现抗生素检测。其中，腺苷和适配体作为共交联剂连接GO片，形成三维宏观结构。所制备水凝胶具有较高机械强度和热稳定性。最佳水凝胶对土霉素（OTC）在25–1000 μg/L范围内呈线性响应，定量限（LOQ）为25 μg/L。借助适配体对目...