A novel microbial fuel cell sensor with biocathode sensing element.
传统以生物阳极为传感元件的微生物燃料电池（MFC）传感器在毒性监测中灵敏度有限，仅适用于厌氧且富有机水体，且在有机物与毒性联合冲击下易出现误报。本研究首次将催化氧还原反应（ORR）的生物阴极作为 MFC 传感器的传感元件用于毒性监测。结果表明，生物阴极传感元件的灵敏度（7.4±2.0–67.5±4.0 mA %-1 cm-2）显著高...
Magnetic Printing of a Biosensor: Inexpensive Rapid Sensing To Detect Picomolar Amounts of Antigen with Antibody-Functionalized Carbon Nanotubes.
当抗体（Ab）固定于碳纳米管（CNT）表面时，CNT 可成为检测相应抗原（Ag）的生物传感器，因为表面形成的 Ag-Ab 复合物会调制通过 CNT 的电流。作者合成了一种生物墨水，其中多壁 CNT 先与磁性纳米粒子（MNPs）功能化，再与抗 c-Myc 单克隆抗体功能化。该墨水通过移液器滴加到玻璃基底上，并在外部磁场作用下动态自组装...
Orientation and characterization of immobilized antibodies for improved immunoassays (Review).
表面固定捕获蛋白（如抗体）的取向对免疫分析性能至关重要。免疫诊断灵敏度取决于抗体呈现方式，最佳性能要求抗原结合位点朝向溶液相。本综述系统介绍了抗体定向固定的最新方法以及用于研究抗体状态的表征技术。引言阐述了定向抗体对最大化生物传感器能力的重要性。文中讨论了提高抗体结合的方法，包括表面修饰与设计（表面处理、三维基底、自组装单分子层和分...
Functionalized Vesicles by Microfluidic Device.
近年来，脂质囊泡成为构建生物传感器的常用载体。囊泡可在选择性半透膜内容纳反应组分，为膜蛋白生物传感元件提供理想环境；脂质双分子层可使蛋白保持天然结构与功能，膜流动性允许构象变化及与目标分析物的生理相互作用。本文提出两种在微流控装置中制备巨型单层囊泡（GUV）的方法，可作为生物传感器基础。囊泡由水/油/水（W/O/W）双乳液模板制备，...
Fabrication of Hydrogenated Diamond Metal-Insulator-Semiconductor Field-Effect Transistors.
金刚石因宽禁带、高载流子迁移率和高击穿场，被视为高功率、高频电子器件的有前途材料；同时其生物相容性、长期耐久性、化学惰性和宽电化学电位窗口，也使其成为生物传感器候选材料。本文报道了基于氢化金刚石（H-diamond）的金属–绝缘体–半导体场效应晶体管（MISFET）的制备。制备流程结合激光光刻、干法刻蚀、原子层沉积（ALD）、溅射沉...
Microfluidic Arrayed Lab-On-A-Chip for Electrochemical Capacitive Detection of DNA Hybridization Events.
本文报道了一种用于 DNA 杂交检测的微流控电化学芯片（lab-on-a-chip, LOC）装置。该装置由 3×3 微电极阵列与双层微流控阀控操纵系统组成，可对微升级样品进行受控、自动化和高通量分析。微电极表面通过硫醇自组装修饰单链 DNA（ssDNA）探针，用于特异性捕获互补 ssDNA 靶标。检测采用电容法，通过测量 DNA ...
Biosensor-Enabled Directed Evolution to Improve Muconic Acid Production in Saccharomyces cerevisiae.
顺丁烯二酸是可用于生产尼龙和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等聚合物的重要平台化学品。此前其共轭碱顺丁烯二酸根已在埃希氏菌中生物合成，而作者通过重要路径工程首次在酿酒酵母中实现理性工程化生产。为进一步提高产量，本研究采用适应性实验室进化（ALE）策略补充理性代谢工程。作者改造了一个响应内源芳香族氨基酸（AAA）的生物传感器模块，将其作...
DNA-Specific Biosensors Based on Intramolecular β-Lactamase-Inhibitor Complex Formation.
序列特异性响应寡核苷酸输入触发的合成蛋白开关，为寡核苷酸生物分子系统与网络的读出提供了重要工具。本文介绍了一种高度模块化的方法，用于可逆地控制 TEM1-β-内酰胺酶与其抑制剂蛋白 BLIP 之间复合物的 DNA 导向组装与解离。通过将每种蛋白偶联到独特的柄寡核苷酸，加入互补单链 DNA 模板后，酶-抑制剂对通过非共价方式组装，导致...
Hybrid detection of target sequence DNA based on phosphorescence resonance energy transfer.
真实生物样品或环境样品中严重的背景荧光和散射光会显著降低基于荧光量子点（QDs）的荧光共振能量转移（FRET）传感器的灵敏度与准确性。为解决该问题，作者设计了一种基于磷光共振能量转移（PRET）的目标序列DNA生物传感器。该传感器以Mn掺杂ZnS（Mn-ZnS）室温磷光（RTP）量子点与聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDADMAC）形成的...
Surface plasmon resonance biosensor for enzymatic detection of small analytes.
表面等离子共振（SPR）生物传感基于检测金表面分子识别材料修饰后局部折射率的微小变化，因此通常主要用于大分子检测。本文报道了一种适用于小分子检测的SPR生物传感平台，利用介导型酶微过氧化物酶-11（MP11）构建层层组装（LbL）薄膜。通过在顶层沉积葡萄糖氧化酶（GOx）或尿酸酶（UOx），分别检测葡萄糖和尿酸，检出限为3.4和0....
An improved amperometric triglyceride biosensor based on co-immobilization of nanoparticles of lipase, glycerol kinase and glycerol 3-phosphate oxidase onto pencil graphite electrode.
本研究制备并表征了来自Candida rugosa的脂肪酶、来自Cellulomonas属的甘油激酶（GK）和来自Aerococcus viridans的甘油-3-磷酸氧化酶（GPO）的酶纳米颗粒（ENPs），并将其共固定于铅笔石墨（PG）电极表面。通过扫描电镜（SEM）、循环伏安（CV）和电化学阻抗谱（EIS）对固定前后电极进行形...
Plasmonics-Based Detection of Virus Using Sialic Acid Functionalized Gold Nanoparticles.
本文报道了一种基于金纳米颗粒等离子体峰移现象和病毒血凝素与动物细胞唾液酸相互作用机制的病毒检测生物传感器。胶体金纳米颗粒聚集时，邻近颗粒间等离子体耦合使等离子体吸收峰发生红移，溶液颜色由酒红色变为紫色。唾液酸作为还原剂和稳定剂，通过一锅绿色法合成无需化学修饰的唾液酸稳定金纳米颗粒（粒径20.1±1.8 nm）。加入病毒后，病毒表面血...
The anti-sepsis activity of the components of Huanglian Jiedu Decoction with high lipid A-binding affinity.
黄连解毒汤（Huanglian Jiedu Decoction, HJD）是清热解毒、治疗脓毒症的常用经典方，但其有效成分尚未明确。本研究旨在阐明 HJD 抗脓毒症的有效成分。作者采用生物传感器检测 HJD 七个组分对脂质A（lipid A）的亲和力，并将高亲和力组分进一步分离，再用生物传感器评估其与脂质A的结合能力。随后检测小鼠血...
Axonal Degeneration in Retinal Ganglion Cells Is Associated with a Membrane Polarity-Sensitive Redox Process.
轴突退变是多种神经退行性疾病共同的病理机制。慢速瓦勒氏变性（WldS）突变导致中枢和周围神经系统轴突退变减少，为理解轴突自我破坏的氧化还原依赖机制提供了线索。本研究采用单轴突激光切断和时间序列成像，利用极性敏感 annexin 基生物传感器（annexin B12-Cys101,Cys260-N,N-二甲基-N-(碘乙酰胺基)-N'...
Non-invasive continuous monitoring of pro-oxidant effects of engineered nanoparticles on aquatic microorganisms.
工程纳米材料（ENMs）环境释放可能危害水生微生物。现有证据表明，ENMs 可产生活性氧（ROS），氧化生物分子，是水生微生物毒性的重要机制，因此需要灵敏工具定量 ROS 生成与氧化应激。本文在简述 ENMs 诱导水生微生物 ROS 生成和氧化应激后，重点介绍一种基于多散射增强吸收光谱（MEAS）的新光学生物传感器，可实时、灵敏地测...
Fabrication of bacterial cellulose/polyaniline/single-walled carbon nanotubes membrane for potential application as biosensor.
本文通过原位氧化聚合制备了细菌纤维素（BC）/聚苯胺（PAni）导电复合膜，并进一步掺杂单壁碳纳米管（SWCNTs），得到 BC-PAni/SWCNTs 纳米复合膜。场发射扫描电镜显示 PAni 沿 BC 纤维密集排列，SWCNTs 在复合膜中均匀分布。傅里叶变换红外光谱和 X 射线衍射结果证实复合膜中存在 BC、PAni 和 SW...
Biosensors Based on Nano-Gold/Zeolite-Modified Ion Selective Field-Effect Transistors for Creatinine Detection.
本研究首次将沸石与金纳米颗粒的优势结合，用于改进基于离子敏感场效应晶体管（ISFET）的肌酐生物传感器性能。以戊二醛（GA）共价交联肌酐脱亚胺酶（CD）的传感器作为对照，系统比较了硅沸石（Silicalite）、沸石β（BEA）、纳米沸石β（Nano BEA）以及负载金纳米颗粒的沸石β（BEA-Gold）对传感器响应的影响，并通过 ...
Cell-Free Protein Synthesis Approach to Biosensing hTRβ-Specific Endocrine Disruptors.
本文提出一种快速、可适配、便携式体外检测生物传感器平台（RAPID），用于检测与核激素受体（NHRs）相互作用的配体。该平台可改造用于现场应用，快速评估环境样品中内分泌干扰物（EDCs）的存在与否，也可用于药物筛选。该生物传感器基于一种工程化别构激活融合蛋白，其中包含目标NHR的配体结合域（本工作为人甲状腺受体β，hTRβ）。在ED...
Ultralow-Fouling Behavior of Biorecognition Coatings Based on Carboxy-Functional Brushes of Zwitterionic Homo- and Copolymers in Blood Plasma: Functionalization Matters.
复杂生物流体（如血浆）对生物识别元件功能化涂层的污损限制了亲和生物传感器在医学诊断中的应用。本文研究了羧基功能化低污涂层功能化过程中分子机制对生物识别容量和血浆抗污性的影响。作者利用PM-IRRAS、XPS和SPR方法，系统考察了EDC/NHS活化羧基、生物识别元件固定以及残余活化基团失活等步骤对两性离子羧基甜菜碱聚合物刷（pCB）...
A smart sealed nucleic acid biosensor based on endogenous reference gene detection to screen and identify mammals on site.
肉类掺假识别是全球食品研究热点。本文开发了一种结合环介导等温扩增（LAMP）与侧流层析装置（LFD）的智能封闭核酸生物传感器，用于现场筛查和鉴定哺乳动物。研究选择高特异性的染色体胰高血糖素基因（Gcg）作为哺乳动物内源参考基因，并通过 Southern blot 验证其在哺乳动物基因组中为单拷贝。LAMP 反应采用 5′端分别标记 ...