Dynamic exchange of two types of stator units in
细菌可通过旋转鞭毛向更适宜环境迁移，鞭毛由螺旋丝、钩和基部马达组成，马达利用跨膜离子动力势驱动。枯草芽孢杆菌BR151MA株的鞭毛马达围绕转子同时具有H+型MotAB和Na+型MotPS两类定子复合物。MotAB利用质子动力势，MotPS利用钠离子动力势，二者通过离子通道将离子流与力产生相耦合。两类定子并非永久固定，而是随环境变化在...
Aggregation-induced responses (AIR) of 2D-derived layered nanostructures enable emerging colorimetric and fluorescence sensors.
层状纳米结构（LNs）包括二维纳米片、纳米薄片和平面纳米点，具有高比表面积、独特光学性质和界面活性，可作为新型传感探针与平台。当刺激响应性聚集发生时，修饰后的LNs可形成可编程的形貌，并呈现可调控的光吸收与荧光特性。基于LNs聚集行为及其物理化学性质变化，已发展出一系列具有更高灵敏度、操作简便、多功能和抗干扰能力的新传感方法，可用于...
Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenides: Synthesis, Biomedical Applications and Biosafety Evaluation.
近年来，二维过渡金属二硫化物（2D TMDCs）在众多领域受到关注。2D TMDCs 独特且多样的电子结构和超薄片层结构，使其有机会超越石墨烯等其他二维纳米材料，并拓展无机二维纳米材料在多个领域的应用。为了更好地理解 2D TMDCs，需要了解其合成与修饰方法，以及潜在应用和可能的生物毒性。本文综述了 2D TMDCs 的最新研究进...
High-performance biosensing based on autonomous enzyme-free DNA circuits.
核酸不仅是遗传信息的载体，也被视为分子识别与信号转导/放大的理想材料，可用于构建类似电子逻辑器件的可编程人工反应网络或电路。在众多基于DNA的反应网络中，催化发夹组装（CHA）、杂交链反应（HCR）和DNAzyme是典型的高稳健、高效无酶放大方法。通过多层级联整合，这些方法可形成自主DNA电路，用于构建不同催化DNA纳米结构，并再生...
Current Measurement Transducer Based on Current-to-Voltage-to-Frequency Converting Ring Oscillator with Cascade Bias Circuit.
本文提出一种基于环形振荡器（RO）的电流-电压-频率（I-V-F）转换电流换能器，并采用级联偏置电路。该I-V-F转换方案保证对RO的高稳定偏置，并实现轨到轨输出操作。器件采用国家纳米制造中心（NNFC）180 nm互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺流片，在最高200 nA测量范围内实现1 nA电流分辨率。在1.8 V供电下，器件...
Recent development and prospects of surface modification and biomedical applications of MXenes.
MXene 是一类新型二维材料，2011 年由 Gogotsi 等首次发现。由于其化学组成多样、比表面积大、电子/机械/理化性能优异，MXene 在储能与转换、环境治理、催化和生物医学等领域受到广泛关注。尽管近年已取得诸多进展，但系统总结 MXene 表面修饰、生物医学应用及毒性的综述仍较缺乏。本文综述了 MXene 表面修饰策略及...
Recent chemo-/biosensor and bioimaging studies based on indole-decorated BODIPYs.
BODIPY 是一种重要荧光团，具有优异的热/光化学稳定性、强吸收与发射、高荧光量子产率和较小斯托克斯位移。吲哚及其衍生物因结构特征和生物重要性近年受到关注，并广泛用于传感与生物传感。本文聚焦近期将吲哚基 BODIPY 分子作为报告分子用于传感系统的研究，阐述开发此类体系的依据，并评估所构建传感平台的检测限。此外，本文还综述吲哚基 ...
Computational nanoplasmonics in the quasistatic limit for biosensing applications.
局域表面等离子体共振（LSPR）可通过目标分子存在时共振频率的移动高灵敏度地检测生物分子。现有计算研究多采用完整麦克斯韦方程并结合简化的传感器-分析物模型，或完全忽略分析物。本文在长波极限下采用静电近似，在保持中等计算成本的同时引入传感器与分析物的几何细节。作者扩展开源连续静电软件 PyGBe，使其能够计算金属纳米颗粒在任意目标存在...
Decoration of Porous Silicon with Gold Nanoparticles via Layer-by-Layer Nanoassembly for Interferometric and Hybrid Photonic/Plasmonic (Bio)sensing.
金纳米颗粒层（AuNPLs）可将金纳米颗粒（AuNPs）的形貌、光学与电学性质和特定表面形貌耦合，适用于生物传感、药物递送和光热治疗等。本文报道通过层层（LbL）纳米组装正电荷聚电解质聚丙氨基盐酸盐（PAH）和负电荷柠檬酸包覆AuNPs，在多孔硅（PSi）干涉仪和分布式布拉格反射器（DBR）上构建AuNPLs，用于（生物）传感。Au...
Electrochemical-Based Biosensors on Different Zinc Oxide Nanostructures: A Review.
电化学生物传感器在医学诊断领域展现出巨大潜力，其性能高度依赖传感材料。氧化锌（ZnO）纳米结构可作为生物事件发生的活性位点，进而决定器件的灵敏度与稳定性。ZnO纳米结构可制备为零维（纳米颗粒和量子点）、一维（纳米棒、纳米管、纳米纤维和纳米线）、二维（纳米片、纳米薄片、纳米盘和纳米墙）以及三维（空心球和纳米花）等不同维度形态。零维结构...
A review on cellulose nanocrystals as promising biocompounds for the synthesis of nanocomposite hydrogels.
水凝胶是由一种或多种单体经简单反应形成的亲水性交联聚合物网络，能够保持大量水分。随着对环境友好、可降解和生物相容材料需求增加，高亲水性纤维素纳米晶体（CNCs）已成为制备水凝胶的可持续材料。CNC 水凝胶具有细胞相容性、溶胀性和非毒性，在生物医学、生物传感和废水处理领域受到关注。近五年相关科学出版物数量增长超过600%。本文综述了 ...
Emulsion Techniques for the Production of Pharmacological Nanoparticles.
与微米颗粒相比，纳米颗粒通常能实现更高的细胞内摄取和药物生物利用度，因而在医学诊断和药物递送中受到广泛关注。乳剂技术是制备纳米颗粒的常用方法，其目标是在保持高包封效率、高稳定性和低毒性的同时获得可控粒径。本文综述了乳剂法制备药物纳米颗粒的最新进展，系统讨论了纳米颗粒的合成路线、理化性质以及生物医学应用。乳剂聚合、微乳剂聚合、微乳液聚...
Lysosome-targeted two-photon fluorescent probe for detection of hypobromous acid in vitro and in vivo.
研究发现次溴酸（HOBr）可影响IV型胶原活性。本文基于Suzuki偶联反应合成了一种溶酶体靶向荧光探针NA-lyso，以萘酰亚胺为荧光基团。HOBr可氧化探针上的氨基和甲基硫醚基团，提高探针共轭程度，从而改变其光学性质，据此建立HOBr特异性检测方法。NA-lyso具有响应快、荧光量子产率高（Φ=59.17%）、选择性好、细胞毒性...
Electrochemical Enzyme Biosensors Revisited: Old Solutions for New Problems.
全球法规与临床、环境、食品、工业及公共安全需求，正推动开发快速、灵敏、低成本且可现场使用的分析工具。生物传感器技术通过整合生物识别元件与物理化学换能器，将复杂实验室分析转化为简单、快速、便携的检测任务。本文是一篇综述，系统回顾自第一台手持葡萄糖仪问世以来电化学生物传感器领域的重要进展。文章首先讨论新型分析工具面临的需求与挑战，随后简...
Lighting Up Live Cells with Smart Genetically Encoded Fluorescence Probes from GMars Family.
可逆光切换荧光蛋白（RSFPs）是一类可通过不同波长光反复调控荧光开关的基因编码光学器件，近年来在纳米成像等领域应用广泛。本文在已报道的 GMars-Q 和 GMars-T 基础上，系统开发并表征了 GMars 家族中其他可逆光切换荧光蛋白变体，重点筛选具有特定光物理性质的特色变体。作者采用体外蛋白纯化、吸收/激发/发射光谱测量以及...
Recent uses of carbon nanotubes & gold nanoparticles in electrochemistry with application in biosensing: A review.
纳米材料在新一代生物传感器件发展中发挥关键作用。功能化金纳米粒子（AuNPs）和碳纳米管（CNTs）因高比表面积、良好导电性、丰富表面化学、生物相容性及促进直接电子转移等特性，被广泛用于快速、准确检测特定生物分子。近十年来，基于AuNPs、CNTs或二者复合的传感器成为研究热点，有望改变多种分析物的检测与识别方式。本综述系统总结了C...
Micro and nanoneedles for drug delivery and biosensing.
本文是一篇关于微针与纳米针在药物递送和生物传感中应用的社论/综述。微针和纳米针是能够穿透生物膜的小尺度器件，可克服药物扩散阻力，实现无痛给药与微创采样。文章回顾了微针在经皮递送中的发展，包括固体微针、可溶微针、载药微针贴片、微注射、滚轮及与射频、离子导入、光动力和激光联合治疗，并指出多项微针相关临床试验已进入中后期，涉及疫苗、糖尿病...
Electrochemical and AFM Characterization of G-Quadruplex Electrochemical Biosensors and Applications.
富含鸟嘌呤的DNA序列能够形成G-四链体，参与重要生物过程，并作为智能自组装纳米材料在DNA纳米技术和生物传感技术中日益受到重视。G-四链体电化学传感器尤其受到关注，因为电化学响应对其从单链、双链或发夹结构转变为G-四链体构象的结构变化特别敏感。此外，越来越多兼具G-四链体刚性与自组装多样性和适配体高特异结合能力的G-四链体适配体，...
Metal enhanced fluorescence (MEF) for biosensors: General approaches and a review of recent developments.
基于荧光的生物传感器平台因能够提高灵敏度并改善性能而受到广泛研究。通过利用从宏观到纳米尺度的金属表面，研究者设计了多种结构，在近光学场中操控荧光信号，实现荧光增强或猝灭。金属表面与邻近荧光团（距离约5-90 nm）的相互作用可改善光学性质，例如提高量子产率、增强光稳定性并缩短荧光团寿命。这一称为金属增强荧光（MEF）的现象已被广泛用...
Chitosan: An undisputed bio-fabrication material for tissue engineering and bio-sensing applications.
生物聚合物长期服务于人类，近年来因优异生物相容性在生物医学、组织工程和生物传感器制造等领域需求增加。壳聚糖因环境友好、生物相容、可生物降解且来源广泛而受到全球关注。过去十余年，围绕壳聚糖等活性生物材料的研究推动了药物、基因和生物分子新型递送系统及再生医学的发展。此外，壳聚糖也被用于生物相容材料功能化、纳米粒子合成以及多种生物识别元件...