太赫兹（THz）传感器因对生物化学样品具有非破坏性和无接触检测优势而受到关注。准束缚态在连续谱（quasi-BIC, QBIC）概念为设计超高灵敏度生物传感器提供了新途径，基于QBIC的超表面（MS）在传感、光开关和激光等应用中表现优异，可作为太赫兹生物材料传感平台。本研究设计了一种结构工程化的THz MS，由周期性“双C”金属阵列...
噬菌体是感染细菌和古菌的病毒，最初因抗菌活性被用于噬菌体疗法。近年来，噬菌体因对宿主特异性强、对人体无毒、具有自组装纳米结构且易于遗传修饰，被作为功能纳米材料用于组织再生、传感和探针等领域。通过噬菌体展示技术，可在 M13 等丝状噬菌体表面展示特定肽、抗体片段或蛋白，从而赋予其靶向识别、信号放大和材料组装功能。本文综述了工程化噬菌体...
茎尖分生组织（SAM）的生长对构建植株架构至关重要。植物激素赤霉素（GA）在协调植物生长中起关键作用，但其在 SAM 中的功能大多未知。本文通过工程化一种 DELLA 蛋白，抑制其在 GA 转录反应中的主调控功能，同时保留其在 GA 感知后的降解，开发了一种比率型 GA 信号生物传感器。该基于降解的传感器能准确报告发育过程中细胞内 ...
口吃影响约1%全球人口，是显著影响生活质量的复杂言语障碍。既往利用肌电图（EMG）研究口吃者口面部肌肉活动的结果不一致，提示口吃发作期间神经肌肉反应存在变异性。本研究纳入55名口吃者和30名非口吃者，年龄18–40岁，在言语任务中记录5块面部和颈部肌肉的EMG信号，并分析平均幅度及5–15 Hz频带活动以识别显著差异。结果显示，在5...
RNA是重要的信息与功能分子，参与生命过程调控、基因表达与遗传信息传递，其检测在疾病诊断、医学研究、遗传工程等领域应用广泛。目前RNA检测的金标准仍是逆转录定量PCR（RT-qPCR），但该方法操作复杂、成本较高，并依赖专业技术人员和大型仪器，难以快速应用于现场检测。无PCR（PCR-free）技术因成本低、操作简便、无需大型仪器，...
表面等离子共振（SPR）生物传感器已被广泛用于研究蛋白质-蛋白质相互作用。然而，在传统SPR生物传感器中，检测过程受限于样品分子在传感芯片上由布朗运动主导的扩散过程，这使得在超低浓度下检测生物分子相互作用十分困难。本文提出一种高灵敏度SPR成像生物传感器，利用咖啡环效应（CRE）在传感表面实现分子的原位富集。此外，作者设计了一种基于...
生物传感技术的快速发展以及深度学习的出现，标志着医疗和生物医学研究进入一个新时代：智能手机、智能手表和专用健康设备等普及型设备有望在自然环境中促进远程、可及的诊断、监测和自适应治疗。本系统综述聚焦多种生物传感技术与深度学习算法相结合的影响，以及这些模型在医疗中的应用。我们探讨了研究人员和工程师在开发用于生物传感的深度学习模型时必须考...
本研究开发了一种高灵敏、高选择性电化学发光（ECL）生物传感器，用于通过寡肽靶标诱导切割定量检测血清中基质金属蛋白酶-3（MMP-3）。作者合成了新型环金属化铱(III)配合物[(3-pba)2Ir(bpy-COOH)](PF6)，并将其与寡肽CGVPLSLTMGKGGK共价连接，得到ECL探针Ir-peptide。传感器先在玻璃碳...
半乳糖监测有助于预防半乳糖血症等遗传代谢病引发的严重健康问题，现有检测方法仍需更廉价、可靠和特异。基于半乳糖氧化酶（GaOx）活性的酶型安培生物传感器是一种有前景的方案，将其包埋于氧化还原聚合物涂层中可同时实现生物催化剂在电活性表面的固定，并提供电子穿梭单元。额外沉积封层聚合物还能在生理流体中测量时阻挡抗坏血酸、尿酸等外部干扰并减少...
通过采血收集生物分析物是一种疼痛过程，易引发针头恐惧和针刺伤。微针可被设计为穿透表皮屏障，从组织间液（ISF）中采集分析物，从而成为皮下注射针的安全、无痛且有效替代方案。尽管已有大量综述讨论各类微针及其在药物递送中的应用，但聚合物微针在诊断领域的应用仍缺乏系统梳理。本综述聚焦该领域当前研究进展，系统介绍聚合物微针的类型、制备工艺、安...
α-突触核蛋白（αS）聚集是突触核蛋白病（包括帕金森病，PD）的主要神经病理标志。PD患者脑脊液（CSF）中αS毒性寡聚体水平升高，可作为疾病诊断生物标志物，但早期检测方法仍缺乏。作者近期鉴定出两亲性22残基α-螺旋肽PSMα3，能以低纳摩尔亲和力特异性结合αS毒性寡聚体，且对功能性单体无交叉反应。本文利用PSMα3设计了一种无标记...
幽门螺杆菌感染具有重大医学和社会意义，及时可靠诊断十分必要。传统侵入性和非侵入性检测方法存在局限。近年来，基于幽门螺杆菌外膜蛋白及其受体研究进展，新型诊断方法不断涌现。本研究评估外膜蛋白–细胞受体反应在建立可靠诊断中的适用性，重点考察最特征化的幽门螺杆菌黏附素BabA与其受体、血型抗原Lewis b（Leb）之间结合反应的可靠性。作...
本文综述了基于AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的生物传感器的结构、工作机制与应用。AlGaN/GaN异质结界面因压电与自发极化形成高密度、高迁移率二维电子气（2DEG），且2DEG沟道靠近器件表面，可显著提高生物传感器灵敏度；GaN材料优异的热稳定性和化学稳定性使其能在高温及苛刻化学环境中工作。综述总结了肖特基栅、M...
念珠菌属酵母菌可引起免疫受损者及健康人的胃肠道、泌尿道和呼吸道感染。近年来念珠菌病报告病例迅速增加，诊断研究备受关注。我们开发了一种基于多克隆适配体库的荧光检测方法，对念珠菌属具有较高特异性和亲和力，可高灵敏地定量临床样本中的病原菌。此前我们获得了可特异性识别念珠菌的适配体库 R10，并通过模拟念珠菌引起的早期皮肤感染模型，利用 F...
极端酶兼具高特异性、高灵敏度以及耐受极端操作条件的能力。本文综述了具有环境监测应用潜力的极端酶，并概述了利用这些分子构建生物传感器的最新进展。文章介绍了迄今报道的各类极端酶的特性，重点强调其稳定性及工作条件，说明其用于传感的优势。以光合抑制剂除草剂检测为例，讨论了生物传感器设计，并较详细地介绍了用于农药、重金属和酚类检测的若干传感器...
硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）生物传感器因超高灵敏度、高特异性、无标记和即时响应等优势，已被用于核酸、蛋白质等分子检测。然而，半导体器件中德拜屏蔽效应会显著降低检测灵敏度。本文研究了一种三维堆叠硅纳米片场效应晶体管（3D-SiNS-FET）生物传感器，用于核酸的高灵敏检测。基于主流全环绕栅（GAA）开窗工艺，设计并制备了腔...
牛血清白蛋白（BSA）常用于疫苗中以提高稳定性，但可能引起人体过敏反应，世界卫生组织要求每剂疫苗 BSA 残留不超过 50 ng。传统 BSA 检测方法耗时长且需要专用设备；离子敏感场效应晶体管（ISFET）虽快速、低成本、便携，却受固有灵敏度限制，难以检测低浓度 BSA。本研究提出基于绝缘体上硅（SOI）衬底的双栅（DG）ISFE...
碳纳米管（CNTs）被视为多种应用中的新兴材料。然而，由于粉末状 CNTs 易团聚并存在潜在毒性，其生物医学应用范围受到限制。为克服这些问题，研究者发展了将 CNTs 组装成宏观结构的技术，包括一维纤维、二维薄膜和三维气凝胶。其中，碳纳米管纤维（CNTF）是由 CNTs 构成的一维聚集体，可用于缓解单个 CNTs 的潜在毒性问题。此...
随着多国将大麻娱乐和医疗用途非罪化或合法化，大麻素检测需求增加。大麻素是大麻活性成分，影响协调、运动技能、记忆、反应时间和判断力，目前已发现120种分子。在驾驶、操作机械、工作场所、军队、康复和监护权等场景中，受大麻影响者可能危及自身或公共安全。过去20年，从不同生物基质检测大麻素的研究持续增长。与尿液仅反映既往使用史相比，口腔液体...
赤霉素（GA）是调控植物发育与生长的重要激素。本文利用GA诱导DELLA蛋白降解的内在信号机制，构建了基于五种拟南芥DELLA蛋白（GAI、RGA、RGL1、RGL2、RGL3）的基因编码比率型生物传感器。传感器将DELLA作为传感器模块（SM）与萤火虫荧光素酶（FF）融合，并通过2A肽连接海肾荧光素酶（REN）作为内参，实现共表达...