Emerging biosensors in detection of natural products.
天然产物（NPs）是食品、医药、农业、环境及多个工业领域的重要资源。其有益活性与潜在毒性使其检测、鉴定和定量成为应用前提。传统仪器方法通常需要耗时样品前处理和分析，而生物传感器可在复杂介质中快速检测 NPs，尤其适合高通量、快速检测需求。本文综述了用于检测 NPs 的多种生物传感器，包括基于酶、抗体、核酸、适配体和全细胞的识别体系，...
Advances in aptasensor technology.
适配体传感器是一类基于生物识别机制工作的生物传感器。其核心优势在于采用独特的生物识别元件——适配体，并将其与换能器偶联，从而将生物相互作用转换为易于处理和报告的电信号、光信号或质量信号。适配体的特异性可与抗体相当，有时甚至更优。通过系统进化配体指数富集（SELEX）技术，可从大量寡核苷酸库中筛选出对多种靶标具有高特异性和高亲和力的适...
Transcription Factor Based Small-Molecule Sensing with a Rapid Cell Phone Enabled Fluorescent Bead Assay.
近期，变构转录因子（TF）被鉴定为体外传感中一类新型生物识别元件：通过指示TF与其对应DNA之间结合亲和力的差异，可表现出对分析物的剂量依赖性响应。本文报道了一种模块化微球生物传感器设计，可应用于TF-DNA-分析物体系。DNA功能化微球可实现高效混合与空间分离；标记有TF的半导体量子点（QD）则作为明亮荧光指示剂，分别指示TF-D...
An optimal method for measuring biomarkers: colorimetric optical image processing for determination of creatinine concentration using silver nanoparticles.
肌酐浓度是诊断肾衰竭、肌营养不良、肾小球滤过率及糖尿病肾病的重要生物标志物。现有 Jaffe 法、光谱法、比色法和色谱法存在毒性、成本高、干扰多和装置复杂等不足。本文设计并制备了一种基于聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和聚乙烯醇（PVA）包覆银纳米粒子（AgNPs）的比色检测方法，用于测定肌酐浓度。不同浓度肌酐与 AgNPs 混合后引起颜色...
Magneto-Impedance Biosensor Sensitivity: Effect and Enhancement.
基于磁阻抗（MI）效应的生物传感器具有高灵敏度、稳定性好、响应快、体积小、滞后和功耗低等优点，是生物医学应用中的有力工具。然而，其性能受设计、几何形状、材料和制备工艺等多种因素影响。本文综述了薄膜 MI 传感器的研究进展，并讨论了测量电路实现、传感元件材料、薄膜几何形状以及与接口微电子电路兼容的图案化形状等常被忽视的因素对 MI 效...
Co(III)-NTA Mediated Antigen Immobilization on a Fiber Optic-SPR Biosensor for Detection of Autoantibodies in Autoimmune Diseases: Application in Immune-Mediated Thrombotic Thrombocytopenic Purpura.
自身抗体是自身免疫病临床诊断的关键生物标志物，常规酶联免疫吸附试验（ELISA）因步骤复杂、耗时长而限制常规使用。光纤表面等离子共振（FO-SPR）可克服这些限制，但复杂基质中检测自身抗体仍需更稳定的表面化学。本文开发了一种FO-SPR免疫分析方法，用于检测免疫性血栓性血小板减少性紫癜（iTTP）患者血浆中的抗ADAMTS13自身抗...
A Facile Method for the Non-Covalent Amine Functionalization of Carbon-Based Surfaces for Use in Biosensor Development.
基于石墨烯场效应晶体管（GFET）或电阻型设计的亲和生物传感器需要保持石墨烯优异的电学性能，因此功能化过程中维持石墨烯电学特性至关重要，非共价功能化通常优于共价修饰。本文研究滴涂 1,5-二氨基萘（DAN）作为快速、简便的碳基表面非共价胺功能化方法，用于生物传感器开发。多个石墨烯表面通过滴涂 DAN 实现功能化，形成可用于后续受体分...
Evanescent Wave Optical Trapping and Sensing on Polymer Optical Fibers for Ultra-Trace Detection of Glucose.
本文提出一种石墨烯量子点（GQDs）敏化的葡萄糖印迹聚合物（G-IP）涂层聚合物光纤生物传感器，用于在聚合物光纤表面实现倏逝波捕获并检测低水平葡萄糖。该传感器基于倏逝波调制原理工作：在去包层光纤段，光从纤芯泄漏到周围介质形成倏逝波，被测物与表面识别层相互作用后改变倏逝波强度，从而引起透射光强变化。作者采用原子力显微镜（AFM）、傅里...
Self-Immobilized Putrescine Oxidase Biocatalyst System Engineered with a Metal Binding Peptide.
黄素氧化酶是重要的氧化生物催化剂，能以分子氧为电子受体催化底物氧化并生成过氧化氢，因无需可解离辅酶而适合作为低成本生物传感元件。本文首次利用金结合肽标签实现腐胺氧化酶（PutOx）在固体材料表面的功能自组装。作者通过基因工程将金结合肽（AuBP）融合到 PutOx 的 C 端，使融合酶能够定向结合金表面。研究采用蛋白电泳、酶活测定、...
Refractive index tuning of SiO
本文报道了一种新型、高灵敏且低成本的长程表面等离子共振（LRSPR）生物传感器，用于检测尿酸这一模型分析物。研究选用低折射率且可调的二氧化硅（SiO2）作为介电层，以激发长程表面等离子体（LRSP）模式，替代传统研究中常用的 Cytop 和 Teflon 聚合物。所制备的 LRSPR 尿酸生物传感器表现出良好的响应特性，灵敏度约为 ...
Biosensors: A novel approach to and recent discovery in detection of cytokines.
组织与生理体液中的细胞因子可作为潜在合适的生物标志物。细胞因子参与刺激不同机体反应，包括对外来病原体的炎症反应、调节细胞间通讯以及维持组织稳态。因此，细胞因子被广泛用于监测和预测疾病进展，并追踪患者治疗结果。细胞因子和趋化因子生物标志物的关键诊断备受关注，并持续推动相关研究向新型传感平台发展。鉴于传统鉴定方法存在成本高、灵敏度低、特...
Biosensor and molecular-based methods for the detection of human coronaviruses: A review.
由高传染性冠状病毒（2019冠状病毒病，COVID-19）引发的全球大流行持续造成危机，且目前既无经证实有效的疗法也无疫苗，使诊断成为疾病追踪和防控的重要工具。这种新发病毒性质复杂，要求科学家寻找最可靠、高灵敏且高选择性的检测技术，以更好地控制或阻断疾病传播。目前常用逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）和基于血清学的检测，但这些检测...
Bioaccumulation of heavy metals, lipid profiles, and antioxidant status of snails (
部分蜗牛（Achatina 属）可作为重金属中毒的生物传感器。本研究测定了尼日利亚奥贡州水泥厂周边手工采集的蜗牛（Achatina achatina）及土壤中的部分重金属水平、抗氧化指标和脂质谱。从 Oke、Ewekoro、Papalanto 和对照点 Mowodani Imeko-Afon 采集蜗牛与土壤，采用原子吸收分光光度法测...
Fluorescence Resonant Energy Transfer-Based Quantum Dot Sensor for the Detection of Calcium Ions.
本研究合成了一种用于检测钙离子的简单光学适配体传感器。该传感器采用半导体量子点（QD）与金纳米颗粒（AuNP）作为供体-猝灭体对，基于荧光共振能量转移（FRET）原理工作。钙离子结合后，DNA适配体发生构象变化，改变分别连接在适配体5′端和3′端的QD与AuNP之间的距离，从而导致QD发射被猝灭。在35 nM钙离子浓度下，传感器实现...
Mass Transfer Limitations of Porous Silicon-Based Biosensors for Protein Detection.
多孔硅（PSi）薄膜因高比表面积和独特光学性质，被广泛用于无标记光学生物传感。本文针对 PSi 生物传感器在实际应用中灵敏度受限的问题，建立了同时描述体相扩散、孔内受限扩散和探针-靶标结合动力学的理论模型，并与忽略孔内扩散的平面模型及多组 PSi 适配体/免疫传感器实验结果进行比较。研究以反射干涉傅里叶变换光谱（RIFTS）实时监测...
Hydrogel-Embedded Quantum Dot-Transcription Factor Sensors for Quantitative Progesterone Detection.
将生物传感器固定于功能材料中是实现器件开发与可穿戴技术转化的关键。本文报道并评估了一种固定化的量子点–转录因子–核酸复合物，用于孕酮检测，作为器件集成的初步步骤。该传感器由多组氨酸标签转录因子、量子点和荧光标记同源DNA组成，并嵌入水凝胶固定基质中。水凝胶光学透明、柔软且柔韧，可截留量子点–转录因子–DNA组装体，同时允许被测物孕酮...
Performance of mediator-less double chamber microbial fuel cell-based biosensor for measuring biological chemical oxygen.
近年来，基于微生物燃料电池（MFC）的生物传感器被视为快速评估废水质量（如生化需氧量，BOD）的有前景技术。本研究开发了一种无中介体双室 MFC 生物传感器，以碳毡为阳极电极，接种混合菌群，用于提升 BOD 快速检测的实际应用。研究目标包括：（i）考察运行条件（pH、外电阻、燃料进料速率）对 MFC 性能的影响；（ii）建立 BOD...
Quartz crystal microbalance-based biosensors as rapid diagnostic devices for infectious diseases.
传染病持续威胁公共卫生与全球经济，准确及时诊断对阻断传播和早期治疗至关重要。传统诊断方法如显微镜、ELISA和PCR通常耗时、昂贵且依赖专业设备，不利于床旁快速检测。石英晶体微天平（QCM）基于压电效应和质量传感，具有无标记、高灵敏、检测时间短等优势，可检测多种生物分子。本文系统综述了QCM生物传感器用于传染病检测的策略，重点讨论流...
Current and potential biotechnological applications of odorant-binding proteins.
气味结合蛋白（OBPs）是一类小型可溶性蛋白，被认为通过协助挥发性化学物质在脊椎动物和昆虫感觉器官中的运输而促进嗅觉。它们能够与多种疏水化合物相互作用，并具有体积小、稳定性好、易于生产和改造等特点，因此适合作为纺织、化妆品、农药、医药以及军事、环境、健康和安全等领域应用研究的对象。本文在综述OBPs已有生物技术应用的基础上，进一步讨...
Detection of cardiac troponin-I by optic biosensors with immobilized anti-cardiac troponin-I monoclonal antibody.
本研究旨在利用固定化抗心肌肌钙蛋白I单克隆抗体的表面等离子共振（SPR）生物传感器检测心肌肌钙蛋白I（cTnI）。采用椭偏仪、原子力显微镜和接触角分析对固定化抗cTnI单克隆抗体的SPR芯片表面进行表征，随后构建完整SPR传感系统以研究cTnI的动力学结合特性。在0.001–8.0 ng/mL cTnI水溶液中考察传感性能，检出限和...