本文报道了一种基于融合蛋白的均相免疫检测系统，用于小分子抗原的信号开启型检测。该系统以抗体可变区（VH/VL）作为识别元件，并分别连接界面突变β-葡萄糖醛酸酶（GUSm）作为报告酶；小分子抗原结合后诱导可变区二聚化，使原本无活性的GUSm二聚体进一步组装为活性四聚体，从而催化荧光底物产生荧光信号。此前GUSm因热稳定性差及可能由自发...
近年来，液滴微流控系统被广泛用于多种生物化学与分子生物学检测。与传统生物分析方法相比，该平台能够处理大量数据，并可提供绝对定量准确性，因此过去十年间，许多基础生化与分子生物学操作已转移到液滴微流控形式。本综述介绍液滴微流控技术在生化与分子生物学研究中的最新进展和实例，涵盖基因组学、蛋白质组学和细胞组学，并全面讨论其在不同应用中的优势...
微生物燃料电池（MFC）在废水处理中可能不可避免地受到阳极室空气或溶解氧影响。本研究采用陶瓷圆柱形MFC，模拟序批式反应器（SBR）曝气条件，将阳极生物膜持续暴露于不同流速空气中，并试验在阴极室内加入水凝胶粉末以改善氧还原与电极接触。结果显示，空气进入阳极室仅使电压下降约2 mV，未对电活性生物膜造成永久损伤；在较高空气流速（最高1...
噬菌体是一个世纪前由William Twort和Felix d'Herelle描述的细菌病毒，广泛存在于自然界中，并与其宿主细菌共同分布。噬菌体字面含义为“细菌捕食者”，能够特异性识别并感染特定细菌，而不影响其他细菌或细胞系。由于噬菌体-宿主相互作用的高度特异性，噬菌体与宿主细胞的关系成为重要研究主题。噬菌体生物学进展使这些相互作用...
直接对目标分子进行信号放大是提高生物传感器灵敏度并缩小其体积的有效途径。本研究提出一种适用于生物分子检测的新型微胶囊信号放大方法，该方法能够快速响应浓度变化。该放大体系由微胶囊和微孔阵列两部分组成：微胶囊包括通过层层自组装制备的内壳、脂质双分子层以及负载的目标分子；微孔阵列内壁则用 TiO2 作为光催化剂进行修饰。所制备用于生物标志...
针对意外中毒和媒介传播疾病带来的检测需求，本研究将石墨烯基材料与表面等离子共振（SPR）技术相结合，制备了两种石墨烯基传感器芯片，用于快速、定量检测登革病毒（DENV）和作为典型金属离子的钴离子（Co2+）。SPR 传感基于芯片表面折射率变化，因此研究重点考察 DENV 和 Co2+ 与石墨烯基传感膜相互作用时引起的 SPR 信号变...
本文为《Biosensors and Bioelectronics》期刊中题为“Facile fabrication of flexible glutamate biosensor using direct writing of platinum nanoparticle-based nanocomposite ink”的勘误。作者...
高灵敏度与准确性是评价电化学发光（ECL）检测的关键，尤其适用于低丰度核酸分析。现有核酸生物传感器多采用逐步修饰策略，步骤繁琐且易引入系统误差，影响检测准确性。本文提出一种新策略，将目标触发的分支杂交链反应（bHCR）电路一步引入铽有机凝胶（TOGs）修饰电极，同时实现高灵敏检测与简化修饰步骤。该 bHCR 电路由 miRNA-14...
具有内部纳米间隙的核壳等离子体金属纳米颗粒因其在表面增强拉曼光谱（SERS）中的强信号增强而成为理想纳米结构。本文将末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）催化生成的DNA引入核壳纳米结构制备，用于检测大肠杆菌O157:H7（E. coli O157:H7）细胞。TdT延伸产物——由同种核苷酸组成的长单链DNA（hn-D）不仅可诱导尺寸可调的...
在血液等通常无菌样品中快速检测细菌对临床诊断和食品、制药等行业的无菌控制至关重要。由于污染样品中的细菌载量常低于现有验证方法的检出限，通常需先进行富集培养，再采用培养、免疫或分子方法分析。本研究报道了一种用于单步细菌检测的生物传感器。整个分析在微生物生长阶段完成，耗时少于20小时，采用抗菌肽（AMP）阵列与表面等离子共振成像（SPR...
分布式反馈（DFB）激光因体积小、制备简单、灵敏度高而被广泛用于生物传感。现有理论设计多基于无源布拉格光栅，但无源模型无法通过品质因数（FOM）准确预测DFB激光传感器性能。为此，作者利用耦合常数的虚部表示增益，将无源光栅替换为有源光栅，建立可预测FOM的DFB激光生物传感器设计模型。研究首先比较了不同光栅占空比和槽深对无源光栅传感...
本研究设计并验证了一种用于养殖鱼非侵入监测的微型三轴加速度计设备（AE-FishBIT v.1s）。该设备尺寸14 mm×7 mm×7 mm，总质量600 mg，可监测30–35 g以上鱼体，并通过可重编程调度方案独立工作。设备固定于真鲷（Sparus aurata）和欧洲鲈（Dicentrarchus labrax）幼鱼鳃盖，利用...
关于生物传感器的学术出版物数量快速增长，仅靠人工手段已难以形成对该领域发展的全面认识；同时，随着新研究结果不断发表，及时了解近期趋势或新兴方向很有必要。本文采用文献计量方法，基于学术出版物对生物传感器领域的发展进行概览。结果表明，生物传感器主题关注度持续上升，并出现新的子主题。美国是该领域总贡献最高的国家，但欧盟国家作为整体贡献居首...
多氯联苯（PCBs）是一类持久性有机污染物，广泛存在于食品和环境介质中，因其对健康的潜在危害而需可靠、灵敏的检测方法。识别元件是PCB分析检测与生物传感器中实现选择性识别的关键部分。本文综述了PCB检测中识别生物元件的最新进展，首先总结基于抗体的PCB生物传感器，包括光学免疫传感器和电化学免疫传感器；随后讨论适配体作为新型识别元件在...
食品质量尤其是牛奶质量监测对保障食品安全和人类健康至关重要。为在保证牛奶产品安全的同时尽快上市，需要快速分析方法以及灵敏、可靠、低成本、易使用的设备和系统，用于过程控制和牛奶腐败检测。本文综述了用于牛奶腐败和微生物检测的不同快速方法、传感器及商用系统，重点介绍化学传感器和生物传感器对细菌生长与牛奶腐败相关指标的检测/监测，包括 pH...
过去十年，生物传感器研究迅速发展，使多种疾病能够实现新型、高灵敏度和床旁诊断。本文综述了可用于预测和诊断常见胎盘病理的生物传感器研究进展。文章首先概述了母体循环中生物标志物及其表征方法，包括与妊娠并发症多种病理生理过程相关的氧化应激标志物、血管生成因子、胎盘碎片和炎症生物标志物。随后，本文评述了由微流控技术和纳米材料赋能的新型生物传...
活细胞荧光显微镜广泛用于研究受体介导的细胞信号动态，但可用的胞内生物传感器有限。基于磷脂酶C-γ1（PLCγ1）串联SH2域的tSH2-WT曾被用于检测表皮生长因子受体（EGFR）磷酸化。本文发现tSH2-WT对磷酸化EGFR缺乏特异性，且其EGF刺激的膜募集动力学与EGFR磷酸化预期不一致。数学模型和实验表明，tSH2-WT的高亲...
溶液相与细胞内生物传感显著增强了对生物学与病理学基础分子过程的理解。光学方法因探针和仪器成本低而受青睐；色谱方法虽有帮助，但荧光生物传感可进一步提高灵敏度，并在复杂介质中更有效。基于共振能量转移（RET）的传感器利用荧光、生物发光或化学发光（分别为FRET、BRET、CRET）作为能量供体，在分子或环境变化时引起发射光谱、寿命或强度...
导模共振（GMR）效应因共振线宽窄、效率高而被广泛用于生物传感，但多数GMR传感器未对品质因数（FOM）进行优化。本文提出一种用于优化GMR传感器FOM的有效设计方法，结合解析模型与数值模拟，系统研究了“光栅–波导”型GMR传感器在波长检测和角度偏移检测方案下的FOM。与先前报道相比，该方法获得了更高的FOM值。对于“波导–光栅”型...
一个转录调控因子同时对不同效应物作出响应仍较少被研究，但这类相互作用可通过快速整合细胞信号并扩展转录响应范围而显著影响基因表达。本研究利用同源蛋白相似性，对控制 Acinetobacter baylyi ADP1 中苯甲酸盐降解的 LysR 型调控因子 CatM 进行工程化改造。其同源蛋白 BenM 可在 cis,cis-粘康酸和苯...