CRISPR/dCas9-mediated biosensor for detection of tick-borne diseases.
临床样本中病原体的快速高灵敏检测对蜱传疾病诊断至关重要，但现有方法在敏感性和特异性方面仍需提升。本文报道了一种基于 CRISPR/dCas9 介导的生物传感器，将无核酸酶活性的 Cas9（dCas9）与单微环谐振器（SMR）生物传感器相结合，实现病原 DNA 和 RNA 的无标记、实时检测。作者将该方法应用于恙虫病（ST，由恙虫病东...
"Haeckelite", a new low dimensional cousin of boron nitride for biosensing with ultra-fast recovery time: a first principles investigation.
本文采用色散校正密度泛函理论（DFT-D2）研究新近发现的氮化硼 Haeckelite 结构（haeck-BN）的电子与振动性质，并计算腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）和尿嘧啶（U）在其表面的吸附机制，以评估其生物传感器应用潜力。结果表明，haeck-BN 为直接带隙半导体，碱基以物理吸附方式结合，吸附能顺序...
Fano Resonance in Waveguide Coupled Surface Exciton Polaritons: Theory and Application in Biosensor.
表面激子极化激元（SEP）是光子与激子强耦合形成的准粒子，可沿晶体与介质界面传播，在新型光学传感器和器件中具有重要价值。本文提出一种基于 Fano 共振（FR）的多层薄膜成像生物传感器，利用 Cytop 作为间隔层，将平面波导模式（WGM）与 J-聚集体菁染料 TDBC 支持的 SEP 模式耦合，形成尖锐非对称反射谱。通过传输矩阵法...
Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer (CMUT)-based Biosensor for Detection of Low Concentration Neuropeptide.
准确检测脑脊液中的神经肽对神经退行性疾病机制研究和早期诊断具有重要意义。本文报道了一种基于电容式微加工超声换能器（CMUT）的生物传感器，用于检测与阿尔茨海默病进展相关的低浓度神经肽生长抑素（SST）。作者制备了10 MHz CMUT器件，并将其作为物理谐振传感器，通过质量负载机制检测分析物浓度变化。CMUT谐振板表面依次修饰半胱氨...
An intracellular diamine oxidase triggered hyperpolarized
本文报道一种基于超极化129Xe Hyper-CEST核磁共振/磁共振成像的细胞内二胺氧化酶（DAO）生物传感器。以葫芦[6]脲（CB6）作为129Xe宿主笼，腐胺二盐酸盐（Put）因氨基与CB6强非共价结合而占据空腔，阻断129Xe与CB6交换，使129Xe@CB6 Hyper-CEST信号处于“关闭”状态。加入DAO后，Put被...
A universal DNAzyme-based bioluminescent sensor for label-free detection of biomolecules.
本文首次报道了一种基于DNA酶的通用生物发光传感器，用于无标记检测多种生物分子，包括10-23 RNA切割DNA酶和目标DNA。DNA酶可诱导含核糖腺苷（rA）底物的循环切割，随后外切酶III（Exo III）消化切割产物并释放大量AMP，启动AMP焦磷酸化-ATP去焦磷酸化循环，从而产生增强的生物发光信号。该传感器可实时监测DNA...
Field evaluation of quantitative point of care diagnostics to measure glucose-6-phosphate dehydrogenase activity.
葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏是全球最常见的酶病，但缺乏可靠的床旁定量检测。本研究在孟加拉国招募已知G6PD状态的参与者，评估两种新型定量G6PD即时诊断：Biosensor（BS，AccessBio/CareStart）和STANDARD G6PD（SG，SDBiosensor），并以分光光度法为参考。共入组158人，15...
Assay of miRNA in cell samples using enhanced resonance light scattering technique based on self aggregation of magnetic nanoparticles.
miRNA是多种疾病发生发展相关的潜在生物标志物，但构建无需放射性标记或复杂扩增策略的灵敏检测方法仍具挑战。本文建立了一种简便的共振光散射（RLS）检测体系，以磁性纳米粒子（MNPs）作为RLS探针用于miRNA检测。MNPs表面包覆链霉亲和素，生物素标记的DNA探针通过亲和素-生物素特异性结合修饰于MNPs表面，形成MNPs@DN...
Optical Micro/Nanofiber-Based Localized Surface Plasmon Resonance Biosensors: Fiber Diameter Dependence.
将功能纳米材料与光学微/纳米光纤（OMNFs）集成可带来新的光学性质，并为多种传感应用提供通用平台。然而，作为传感器关键元件的 OMNF 本身很少被研究。本文以微/纳米光纤基局域表面等离子共振（LSPR）传感器为模型，重点研究光纤直径的优化及其对传感性能的影响。理论和实验结果均表明，通过减小光纤直径，折射率灵敏度可显著提高。随后，作...
Label-Free Monitoring of Microorganisms and Their Responses to Antibiotics Based on Self-Powered Microbead Sensors.
快速检测细菌及其对特定抗生素的敏感性对感染治疗至关重要。传统药敏试验（AST）如肉汤稀释法、E-test和纸片扩散法需约3天，延误治疗并增加死亡率。本研究提出基于功能化微珠的自驱动传感器，用于现场监测微生物并快速进行AST。该微珠传感器由布朗运动驱动，无需外部电源。直径2 µm的荧光微珠表面包覆万古霉素以捕获细菌。研究评估了革兰阴性...
Effectiveness of Sensors Contact Metallization (Ti, Au, and Ru) and Biofunctionalization for
在设计细菌生物传感器时，必须解决细菌识别特异性、生物分子受体固定以及传感器表面选择性等问题。本文旨在考察钛（Ti）、金（Au）和钌（Ru）金属表面经生物功能化后与大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）接触的反应。关注金属表面是因为其未来可用作高频生物传感器中的电极，例如谐振电路或传输线段。首先，不同金属表面分...
A novel mass spectrometry method based on competitive non-covalent interaction for the detection of biomarkers.
本文报道一种基于单链DNA与质量标签对金纳米颗粒表面竞争非共价相互作用的新型生物传感器平台，用于高灵敏检测前列腺特异性抗原（PSA）。该平台利用PSA适配体（AptPSA）非共价吸附于柠檬酸稳定的13 nm金纳米颗粒（AuNPs）表面，形成AptPSA–AuNP复合物；加入PSA后，适配体与PSA发生特异性结合并从AuNP表面释放，...
Identification of inactive conformation-selective interleukin-2-inducible T-cell kinase (ITK) inhibitors based on second-harmonic generation.
许多已上市蛋白激酶抑制剂通过稳定激酶靶点的非活性构象发挥高选择性，因此亟需通用方法识别稳定非活性构象的抑制剂。本研究建立了一种高通量二次谐波产生（SHG）构象检测法，用于筛选稳定白细胞介素-2诱导T细胞激酶（ITK）非活性构象的小分子。作者构建ITK激酶结构域单点半胱氨酸突变体，用SHG活性染料SHG2-maleimide标记，并通...
Fano resonance in double waveguides with graphene for ultrasensitive biosensor.
本文提出并实现了一种由两个平面波导（PWG）和少层石墨烯构成的多层结构中的Fano共振，并详细分析了石墨烯存在下两个PWG模式之间的耦合机制。结果表明，Fano共振来源于两个波导中石墨烯不同本征损耗所导致的不同品质因子；多层结构中的电场分布计算结果验证了该结论。所提出的结构可应用于超灵敏生物传感器。通过优化结构参数，获得了显著改善的...
Biocatalyst and Colorimetric/Fluorescent Dual Biosensors of H
本文通过简便的一锅绿色合成法，制备了由纳米花瓣自组装的三维血红蛋白（Hb）-Cu3(PO4)2有机/无机杂化纳米花（Hb-Cu3(PO4)2 HNFs），并利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱和紫外-可见光谱对其组成与微观结构进行了表征。该杂化纳米花作为生物催化剂，构建了用于过氧化氢（H2O2）检...
Simultaneous determination of aflatoxin B
本文报道了一种无标记光学生物传感器，用于在啤酒样品中快速同时测定黄曲霉毒素B1（AFB1）、伏马毒素B1（FB1）和脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）。该传感器基于单片集成于同一芯片上的10个马赫-曾德尔干涉仪（MZI）阵列，每个MZI均集成宽带硅光源。通过在不同MZI传感臂上分别固定霉菌毒素-蛋白偶联物实现多分析物检测。检测时，将校准物...
Label-Free Monitoring of Human IgG/Anti-IgG Recognition Using Bloch Surface Waves on 1D Photonic Crystals.
本文提出一种基于一维光子晶体（1DPC）支持布洛赫表面波（BSW）的光学生物传感器，用于研究抗体相互作用并进行亲和力分析。该方案在光子晶体生物传感器的敏感区域固定两种不同抗体，从而在芯片上构建具有不同生化特征的多个区域，并可实时研究生物分子结合动力学。所提出的检测系统对目标抗体抗人IgG的估计检出限小于0.19 nM（28 ng/m...
Surface Design of Eu-Doped Iron Oxide Nanoparticles for Tuning the Magnetic Relaxivity.
具有本征 T1-T2 双对比能力的纳米材料弛豫率调节在 MRI 应用中具有重要潜力。以往 T1/T2 双模 MRI 纳米探针的弛豫率调节主要通过掺杂、粒径和形貌实现，而表面工程方法报道较少。本文报道了一种基于双模 T1-T2 MRI 纳米探针（DMNP）表面工程的新型弛豫率调节方法，并探索其作为监测蛋白相互作用的潜在生物传感器应用。...
Exploiting the signatures of nanoplasmon-exciton coupling on proton sensitive insulator-semiconductor devices for drug discovery applications.
本文提出一种基于氮化硅薄膜与金纳米粒子耦合的双模式生物传感平台，用于高通量筛查蛋白激酶抑制剂。通过PECVD在硅片上制备不同厚度和组成的Si3N4/SiO2叠层，并用巯基乙基三甲氧基硅烷（METOS）接枝巯基以固定金纳米粒子（AuNP）。AuNP与Si3N4中的激子发生局域表面等离子体（LSP）-激子耦合，使光致发光激发（PLE）反...
Force-Induced Unravelling of DNA Origami.
DNA纳米结构的力学性质因其在恒定或间歇外力下稳定性的应用而受到广泛关注。本文结合原子力显微镜单分子力谱实验与基于核苷酸水平粗粒化模型oxDNA的模拟，系统研究DNA折纸的力响应，重点解析经典Rothemund折纸瓦片在力作用下的展开。作者将该瓦片的力诱导熔解与10螺旋束折纸的模拟进行对比，并模拟了一种近期提出的、利用折纸在张力下行...