本研究开发了一种基于Psychrobacter sp.的p-苯醌介导安培生物传感器（ToxTell），用于快速、可靠地检测重金属离子毒性。该传感器通过实时监测毒性物质对细胞代谢的抑制效应，实现对活细胞毒性程度的早期检测和评估。研究考察了Psychrobacter sp.生长阶段对传感器灵敏性的影响，结果表明在对数期中期或对数期向稳定...
获得具有特定嗅觉受体（ORs）的功能细胞对开发面向气味分子检测的细胞基生物传感器具有重要意义。本研究探索了工程化初级嗅觉感觉神经元（OSNs）作为仿生嗅觉生物传感器传感元件的可行性，采用光寻址电位传感器（LAPS）监测工程化OSNs对气味分子的膜电位响应。以秀丽隐杆线虫嗅觉受体ODR-10为模型受体，通过瞬时转染表达于OSN质膜上。...
本研究开发了一种在牛血清白蛋白/聚环氧乙烷（BSA/PEO）电纺纤维膜中原位制备荧光金纳米团簇（Au NCs）的方法，用于检测 Hg2+。通过 BSA 对氯金酸（HAuCl4）的一步还原，Au NCs 同时固定于纤维膜内部和表面。所得 BSA/PEO-Au NCs 在可见光激发下可发射强红色荧光，且荧光可被 Hg2+ 猝灭。结果表明...
本文成功合成了一种新型氧化石墨烯/聚苯胺/CdSe量子点（GO/PANi/CdSe）纳米复合材料，并将其用于高灵敏电化学发光（ECL）生物传感。通过透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、紫外–可见吸收光谱（UV–vis）、光致发光（PL）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对复合材料进行了表征。随后，采用层层组装法将纳米复合材料修饰到...
砷在地球地壳中丰富，但在特定水文地质条件或人类活动下可造成严重污染。无机砷毒性高，WHO 饮用水限值为 10 mg/L，而南亚和东南亚多个三角洲地下水普遍超标。传统化学定量需要复杂仪器，现场化学试纸不够可靠，因此发展基于生物系统的砷检测方法具有重要意义。本文综述近十年全细胞生物报告器和生物传感器检测砷的进展，回顾 arsR–Pars...
本研究开发一种基于植物天冬酰胺酶的天冬酰胺生物传感器，用于急性淋巴细胞白血病（ALL）患者的诊断与天冬酰胺水平监测。由于肿瘤细胞缺乏天冬酰胺合成酶，依赖外源 L-天冬酰胺生长，L-天冬酰胺酶可水解该氨基酸，因此可作为白血病相关检测靶标。作者从 Withania somnifera 提取粗酶，并与酚红指示剂共固定，比较明胶、琼脂糖、琼...
传统生化需氧量（BOD7）测定需5–7天，微生物生物传感器可缩短时间，但对特定工业废水仍常低估BOD值。本研究旨在为乳品废水提供更快速、更准确的BOD测定方法。与市政废水不同，乳品废水含有乳糖、酪蛋白和脂肪等许多不易被多数微生物利用的底物。为此，作者从乳品废水中分离得到Microbacterium phyllosphaerae，用于...
序列特异性DNA结合蛋白（DBP）的灵敏、可靠检测对蛋白质组学、基因组学和生物医学具有重要意义。本文报道了一种基于荧光放大共轭聚合物的新型无标记策略，用于超灵敏、可视、定量和“开启型”检测DBP。该策略利用阳离子共轭聚合物（CCP）与嵌入染料构建Förster共振能量转移（FRET）体系，以关键转录因子核因子κB（NF-κB）为模型...
波长调制差分激光光热辐射（WM-DPTR）被设计用于中红外（MIR）波段非侵入血糖测量。该方法通过同时测量两束激发激光在葡萄糖最强无干扰吸收峰附近（约9.5 μm）和基线（约10.4 μm）产生的信号并相减，获得葡萄糖敏感性与特异性。在人血清中，生理范围20–320 mg/dl的葡萄糖测量预测误差小于10.3 mg/dl，表明其具有...
由于农药残留具有高毒性和生物累积效应，并对环境与人体健康构成严重风险，发展高灵敏、高选择、快速、低成本且可现场使用的农药检测方法至关重要。本文综述了2005年以来农药生物传感器在设计与制备方面的进展，重点讨论了受体选择、不同换能技术、快速筛查策略以及各类生物传感器在食品安全和环境安全中的应用。文章系统介绍了基于酶抑制、有机磷水解酶、...
均匀取向的捕获分子可提高生物传感器灵敏度，但分析物性质如何影响该效应尚不清楚。本研究以骆驼重链抗体可变域（VHH）为捕获分子，在表面等离子共振（SPR）芯片上比较随机共价固定与链霉亲和素介导的均匀非共价固定。两种位点特异性生物素化 VHH 分别识别口蹄疫病毒（FMDV）和结核分枝杆菌 16 kDa 热休克蛋白。对 FMDV 识别 V...
目前，基于荧光检测的DNA杂交检测需要昂贵的光学系统和复杂的生物信息学工具，因此开发能够直接、高灵敏检测的新型低成本器件受到广泛关注。硅纳米线器件因其高比表面积，正成为直接检测生物分子的高灵敏电学传感器。本研究提出一种基于台阶栅多晶硅纳米线场效应晶体管（poly-Si NW FET）的创新器件，采用简单、低成本的侧壁间隔形成技术制备...
本研究针对溪流水中有毒化学物质的环境风险评估，开发了一种基于硫氧化细菌（SOB）的连续式生物传感器。该传感器利用 SOB 在有氧条件下氧化单质硫颗粒生成硫酸，使体系电导率（EC）升高、pH 降低；当存在有毒化学物质时，SOB 活性受到抑制，EC 下降、pH 回升，从而通过监测 EC 和 pH 变化实现毒性检测。结果表明，该传感器可检...
生物传感器由换能器与生物识别元件组成，可将换能器表面的生化事件直接转换为可测量信号，因而有望以较简便方式提供快速、实时且准确的分析结果。自1962年首个用于血糖监测的“酶电极”问世以来，医学诊断一直是推动生物传感器发展的主要动力。本章围绕诊断应用，系统概述生物传感器的换能原理、生物识别层和检测格式，并讨论传感器芯片封装、微流控集成及...