基于硅胶基质的胶体载体是治疗性药物递送系统中的创新策略，在多种损伤尤其是癌症和感染性疾病的诊断与治疗中展现出巨大潜力。此外，利用硅胶溶胶-凝胶体系进行生物包封，可用于生物传感和细胞治疗，使酶和细胞在较长时间内保持活性与存活。硅胶纳米颗粒因具有高孔隙率、大比表面积和强功能化能力，被广泛视为选择性生物分离、生物成像以及药物和基因递送等生...
石墨烯场效应晶体管（GFET）凭借化学气相沉积（CVD）制备的大面积原子级二维材料而成为强有力检测平台。DNA适配体作为短链、目标特异性寡核苷酸，因与石墨烯亲和力强、链长短、选择性好且可识别多种分析物，成为GFET的理想识别元件。然而DNA与石墨烯相互作用尚未完全阐明，导致表面结合DNA结构、DNA纳米结构形貌以及分析物结合引起的电...
适配体是具有特定三维结构的短合成单链 DNA 或 RNA 分子，是生物传感器中有前景的识别元件。通过指数富集系统进化配体（SELEX）过程，可在体外获得对多种分析物高灵敏、高特异的适配体。本研究旨在选择两组单链 DNA 适配体，使其均能结合 17β-雌二醇（E2）环戊烷多氢菲环上的不同功能基团。通过反复交替以 E2 正选、诺龙（no...
赭曲霉毒素A（OTA）是一类广泛存在于植物源食品中的氯酚类真菌毒素，具有免疫抑制、肾毒性、致癌和致畸等危害。本文开发了一种基于抗OTA适配体固定化传感器芯片的表面等离子共振（SPR）生物传感器，通过直接结合法对OTA进行定量检测。链霉蛋白作为交联剂固定在CM5传感器芯片表面，生物素标记的抗OTA适配体通过链霉蛋白-生物素相互作用被捕...
肉毒神经毒素（BoNTs）是已知毒性最强的细菌蛋白之一，具有生物恐怖剂潜力，因此迫切需要可现场部署的超灵敏方法检测其存在及活性状态。本文报道了一种基于氧化石墨烯（GO）-肽的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，用于超灵敏检测肉毒神经毒素 A 轻链（BoNT-LcA）的蛋白酶活性。作者设计并合成了绿色荧光蛋白（GFP）修饰的 SN...
本文报道了一种以低成本、快速、简便方式实现的无标记荧光复合探针，用于DNA杂交检测。该探针基于芘功能化聚[2-(N,N-二甲基氨基)乙基甲基丙烯酸酯]（PFP）的芘激基态向SYBR Green I（SG）的荧光共振能量转移（FRET）机制。探针由带正电的PFP、DNA嵌入染料SG和带负电的单链DNA（ssDNA）组成。加入互补链后，...
激活的蛋白酶如基质金属蛋白酶（MMPs）可由癌细胞分泌，降解细胞外基质（ECM），促进肿瘤形成与转移。在单个癌细胞水平测量MMP活性，有助于理解癌细胞异质性和疾病进展。本文报道一种微流控平台，将液滴喷射发生器与确定性横向位移（DLD）尺寸分选通道集成，可高效将单个癌细胞封装进皮升级液滴。该平台利用细胞触发的Rayleigh-Plat...
本研究开发了一种叶酸偶联 cryptophane 生物传感器，用于将 cryptophane 靶向递送至膜结合叶酸受体（FRα），该受体在多种人类癌症中过表达。该传感器经20步非线性合成获得，结构上引入叶酸识别基团、可溶化多肽以及 Cy3 荧光染料。超极化 129Xe NMR 研究证实氙可结合于叶酸偶联 cryptophane 的空...
随着测序数据量不断增长，越来越多的候选单核苷酸多态性（SNP）被确认，SNP被认为可揭示个体疾病易感性和治疗反应的遗传基础，因此迫切需要开发灵敏、快速、易用且经济的SNP鉴定方法。近二十年来，生物传感技术通过整合生物反应的特异性和物理传感器的高灵敏度，为SNP检测提供了显著优势。本文作为专题综述，重点讨论基于生物传感器的SNP基因分...
本文报道了一种用于检测刀豆蛋白A（Concanavalin A, ConA）的高灵敏电化学发光（ECL）生物传感器。该传感器以葡萄糖氧化酶（GOx）为识别元件，利用碳水化合物–凝集素生物特异性相互作用识别ConA；以聚乙烯亚胺还原氧化石墨烯（PEI-rGO）和空心金纳米颗粒（HAuNPs）作为支撑基质与信号放大器。首先，将富含氨基的...
转基因鱼在推进遗传机制与发育过程研究、水产养殖改良及药物发现中日益重要，并在生态毒理学中展现出作为更高级、整合性化学品健康效应评估系统的潜力。斑马鱼因繁殖力强、胚胎透明、器官发生快且遗传资源丰富，成为最常用的转基因模型鱼。微注射是制备转基因斑马鱼最常用的方法，转座子和巨型内切酶则成为建立稳定转基因品系最可靠的手段。GAL4–UAS系...
伤寒正重新成为第三世界国家重大健康威胁，现有免疫诊断方法因与其他感染症状重叠易出现假阴性。本研究在镀金表面构建5′-巯基修饰单链DNA探针自组装单层，制备基于表面等离子共振（SPR）的DNA杂交生物传感器，用于无标记实时监测沙门氏菌。探针选自伤寒沙门氏菌保守Vi荚膜抗原基因，具有高度特异性。在PBS中最低检测浓度为0.019 ng/...
本研究以氧化石墨烯（GO）为基底，利用多巴胺在碱性条件下自聚合形成聚多巴胺（PDA）涂层，对 GO 表面进行修饰，同时多巴胺氧化聚合过程中将 GO 还原为还原氧化石墨烯（rGO），从而构建 PDA/rGO 生物复合材料。该复合材料表面具有黏附性和活性位点，可作为酶固定化基质。研究选用葡萄糖氧化酶（GOD）作为模型酶，将其固定于 PD...
本研究开发了一种基于表面等离子共振成像（SPRI）技术的高选择性泛素羧基末端水解酶L1（UCH-L1）浓度测定新方法，并构建了两种不同生物传感器。UCH-L1 从溶液中被固定化的特异性兔单克隆抗体或特异性抑制剂 LDN-57444 捕获，因在传感器表面形成受体–UCH-L1 复合物。两种传感器分析上有用的动态响应范围为 0.1–2....
本研究开发了一种基于石墨烯量子点（GQDs）与金纳米颗粒（AuNPs）对的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，用于金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）特异性基因序列检测。该平台通过将捕获探针固定于GQDs表面、报告探针偶联于AuNPs表面实现。当目标寡核苷酸同时与捕获探针和报告探针杂交时，形成三明治结构，...
本研究针对流动体制下酶促生物光电极的响应信号开展分析，并建立了一种可用于快速确定生物传感器信号参数、进而实现校准的模型。作者以双光电极葡萄糖生物传感器为模型系统，该系统由葡萄糖生物光电极和参比氧光电极组成，二者分别置于相同且恒温的流动通道中。葡萄糖氧化酶固定化于尼龙线并缠绕于氧敏感光纤表面，催化葡萄糖氧化并消耗溶解氧；氧敏感膜中的钯...
低成本、快速的生物胁迫检测对保护玉米等主粮作物至关重要，尤其在发展中国家小农户中，优质种子、肥料和农药的可及性受限。本文报道一种直接整合于玉米叶片中的新型侧流检测技术：将偶联分析物特异性捕获抗体的微球以非侵入方式注入叶片，使抗体偶联微球在叶内固定，并以浓度依赖方式捕获和检测分析物。作者优化了微球尺寸，以兼顾有效渗入和叶内固定，并在活...
本研究开发了一种基于流动注射分析-电化学石英晶体纳天平（FIA-EQCN）的超灵敏生物传感器，用于牛奶样品中链霉素残留的检测。将特异性抗链霉素单克隆抗体固定于硫醇修饰的金石英晶体表面，构建无标记免疫传感界面。在 PBS 中，传感器对链霉素具有 0.3–300 ng/mL 的宽动态范围，线性范围为 0.3–10 ng/mL，相关系数 ...
本文报道了一种基于碳纳米管（CNT）的侧流层析生物传感器（LFB），用于快速、灵敏地检测DNA序列。氨基修饰的DNA检测探针通过碳纳米管表面羧基与探针氨基之间的酰胺化反应，共价固定于短化多壁碳纳米管（MWCNT）表面。在LFB上进行三明治式DNA杂交反应后，检测线和控制线捕获的MWCNT形成特征黑色条带，从而实现DNA序列的肉眼检测...
本文报道了一种基于金属包层波导（MCW）的表面折射率生物传感器，用于在渗透刺激下实时、无标记地测量贴壁动物细胞活力。将中国仓鼠卵巢（CHO）细胞和人胚胎肾细胞293（HEK293）细胞贴附于刀豆蛋白A（Con A）修饰的传感器表面后，分别施加等渗和低渗缓冲液。活细胞因细胞膜完整，在渗透压差驱动下发生水分跨膜再分布，引起细胞质折射率（...