Bacillus subtilis var. natto as a naturally optimized biotin biosensor.
枯草芽孢杆菌纳豆变种（Bacillus subtilis var. natto）是传统大豆发酵中广泛使用的天然生物素营养缺陷型菌株。本研究评估其作为无需基因改造的微生物生物素生物传感器的潜力。采用双层琼脂扩散法，在 Spizizen 最小培养基平板中检测 0.001–200 mg/L 生物素浓度下的生长响应。结果显示，菌体周围生长晕...
Impact of protein corona on magnetic particle spectroscopy-based bioassays.
磁性纳米颗粒（MNPs）可通过表面功能化靶向配体获得对特定生物分子的亲和力。功能化MNP（fMNP）在多价靶标存在下发生聚集，导致磁化状态改变；其磁化信号的第三谐波相位可与多价靶标浓度相关。当fMNP悬浮于血清等蛋白丰富介质时，非靶蛋白会非特异性吸附并形成蛋白冠，可能遮蔽靶向配体并改变靶标亲和力。本文以生物素化MNP靶向链霉亲和素的...
Development of Folate-Group Impedimetric Biosensor Based on Polypyrrole Nanotubes Decorated with Gold Nanoparticles.
本研究通过电化学方法合成聚吡咯纳米管（PPy-NT）与金纳米粒子（AuNPs）杂化材料，并将其用作电活性修饰层以固定蛋白，构建高性能生物传感器。AuNPs不仅增强PPy-NT的本征导电性，还通过金与巯基丙酸（MPA）中硫原子之间的金–硫共价相互作用形成自组装单分子层（SAMs），为生物分子固定提供稳定界面。该平台用于评估传感可行性，...
Graphene field-effect transistor biosensor for detection of biotin with ultrahigh sensitivity and specificity.
亲和素与生物素具有已知最强且最特异的非共价相互作用，被广泛用于酶联免疫吸附测定（ELISA）等生物大分子检测。本研究结合石墨烯的高电导率（200,000 cm2V-1s-1）与亲和素-生物素相互作用，构建了一种新型石墨烯场效应晶体管（GFET）生物传感器，用于定量检测生物大分子。该器件由 Si/SiO2 基底上的六对叉指 Cr/Au...
Enhancing the Sensitivity of Biotinylated Surfaces by Tailoring the Design of the Mixed Self-Assembled Monolayer Synthesis.
硫醇自组装单分子层（SAMs）通常用于在金表面锚定作为生物传感器识别元件的生物分子。本文提出在生物素化混合 SAM 中设计并合成 N-(2-羟乙基)-3-巯基丙酰胺（NMPA），作为替代策略，以取代由商品化硫醇溶液制备 SAM 后进行原位多步功能化。研究比较了由 3-巯基丙酸（3MPA）与 11-巯基十一烷酸（11MUA）10:1 ...
Dipole-Modulated Downconversion Nanoparticles as Label-Free Biological Sensors.
本文报道了一种基于下转换发光和表面电偶极矩的无标记纳米颗粒生物传感器，用于检测亲和素。传统FRET光学纳米颗粒检测通常需要标记目标分析物，限制了即时诊断应用。作者利用Eu3+掺杂的Bi3+:YVO4:Eu3+|YVO4:Bi3+核壳纳米颗粒（CSNPs）表面偶联D-生物素，借助生物素–亲和素高亲和相互作用实现无标记识别。生物素化使纳...
Graphene nanogap electrodes in electrical biosensing.
本文首次报道了石墨烯纳米间隙电极在电学生物传感中的应用，用于检测生物分子相互作用。作者以链霉亲和素-生物素体系作为模型系统评估传感器性能。链霉亲和素标记的金纳米颗粒（strep-AuNPs）与生物素功能化纳米间隙发生高亲和结合，使金纳米颗粒在间隙中定位并桥接两侧石墨烯电极，从而引起器件电导变化。研究通过系统改变纳米间隙宽度、金纳米颗...
The synthesis of a smart streptavidin-functionalized poly(N-isopropylacrylamide) composite and its application in the separation and detection of virus nucleic acid.
通过偶联剂NAS将热敏聚合物聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)与链霉亲和素(SA)共价连接，制备智能聚合物复合体PNIPAAm-co-SA。DSC显示其LCST仍为32°C，可在低温溶胀与高温收缩沉淀之间可逆转变。利用SA与生物素的高亲和力，该复合体在PBS中对生物素标记物捕获效率接近100%，在血清中高于70%，且经三次加...
Label-free surface plasmon resonance biosensing with titanium nitride thin film.
本文提出采用反应磁控溅射制备的氮化钛（TiN）薄膜作为替代金基的表面等离子共振（SPR）传感材料。通过原子力显微镜、X射线衍射和X射线光电子能谱表征其物理化学性质。在白光共路传感系统中，不同厚度TiN薄膜的波长调制共振峰可从573 nm调至627 nm；其中29.8 nm厚TiN薄膜对折射率变化表现出1.932×10^-7 RIU的...
A novel thermal detection method based on molecularly imprinted nanoparticles as recognition elements.
分子印迹聚合物（MIPs）是能够选择性结合目标分子的合成受体，因此被用作传感器识别元件。本研究通过固相合成制备了针对不同模板的分子印迹纳米颗粒（nanoMIPs），模板包括小分子生物素（biotin）、两种肽（表皮生长因子受体衍生肽和万古霉素）以及蛋白胰蛋白酶（trypsin）。随后将 nanoMIPs 浸涂到热电偶表面，使其测量液...
Field-effect sensors - from pH sensing to biosensing: sensitivity enhancement using streptavidin-biotin as a model system.
场效应晶体管传感器（FET-sensors）因超高灵敏度、无标记、低成本和微型化潜力，在近二十年生物分子传感中受到关注。pH 传感已实现商业化，但用于生物分子检测的 BioFET 仍受限于器件设计优化不足、重复性差和灵敏度不稳定，这些问题源于生物结合动力学、表面化学、双电层物理与电子工程的交叉性。本文对文献中 FET 传感器 pH ...
Crossed Surface Relief Gratings as Nanoplasmonic Biosensors.
本文提出一种低成本纳米等离子体（生物）传感器，基于在镀金偶氮玻璃基底上由正交叠置的表面浮雕光栅（SRG）形成的交叉表面浮雕光栅（CSRG）。该表面等离子共振（SPR）传感方法具有独特性：除 SPR 偏振转换发生的窄波段外，通过 CSRG 的透射光几乎为零，因此可实时定量监测仅来自生物分子相互作用的等离子体信号。作者通过观察各自 SP...
Molecular overlap with optical near-fields based on plasmonic nanolithography for ultrasensitive label-free detection by light-matter colocalization.
本文提出一种基于等离子体纳米光刻的表面等离子共振（SPR）无标记生物传感器，通过工程化电磁近场空间分布，使其与目标分子分布实现光-物质共定位，从而提高检测灵敏度。作者利用严格耦合波分析优化三角形银纳米孔阵列的周期与尺寸，在442 nm近场曝光下用正性光刻胶形成与633 nm SPR测量近场高度重叠的纳米孔图案。生物素化聚乙二醇硫醇（...
PAMAM dendrimers: A multifunctional nanomaterial for ECL biosensors.
聚酰胺胺（PAMAM）树状大分子已被证明可作为电化学发光（ECL）共反应物，并因其树枝状结构具有改善分子表面固定的能力。本研究将二者结合用于生物传感器开发。采用具有 5、8、10 和 16 个末端胺基的树状大分子（D5、D8、D10、D16），将其与生物素共价偶联作为模型识别位点，并通过吸附标记三(2,2'-联吡啶)钌(II)（Ru...
Enhanced detection of quantum dots by the magnetohydrodynamic effect for electrochemical biosensing.
本文报道了一种用于屏印电极的磁电化学支架，利用磁流体动力学（MHD）效应增强镉的阳极溶出伏安法检测。为产生显著MHD效应，在溶液中加入毫摩尔级Fe(III)。Fe(III)的还原与镉在电极表面沉积同步进行，产生高阴极电流；在磁场作用下形成强洛伦兹力，使静止液滴内产生强制对流，提高传质，从而增强镉的预富集，表现为溶出峰电流增大。优化方...
Increasing Stability of Biotin Functionalized Electrospun Fibers for Biosensor Applications.
本文研究了溶剂和共聚物嵌段长度对电纺聚乳酸/聚乳酸-b-聚乙二醇（PLA/PLA-b-PEG）及PLA/PLA-b-PEG-生物素纤维在水中稳定性的影响。通过调节PLA-b-PEG的嵌段长度，可改善电纺纤维的水稳定性，优于此前报道的纤维。所用溶剂也影响纤维稳定性和亲水性。以1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇（HFIP）成纤的纤维...
Surface Functional Poly(lactic Acid) Electrospun Nanofibers for Biosensor Applications.
本研究制备了表面生物素功能化的亲水且不溶于水聚乳酸（PLA）静电纺纳米纤维，用于潜在生物传感器应用。将不同浓度生物素（最高18 wt%）与聚乳酸-嵌段-聚乙二醇（PLA-b-PEG）共聚物共同掺入PLA纤维，生物素提供表面功能化位点，PLA-b-PEG赋予纤维亲水性。通过场发射扫描电镜（FESEM）和竞争性比色法表征纤维形貌及表面可...
A simple and efficient design to improve the detection of biotin-streptavidin interaction with plasmonic nanobiosensors.
本文提出一种简单高效的策略，用于提高基于局域表面等离子共振（LSPR）峰位移的生物传感器灵敏度，并以生物素-链霉亲和素识别作用作为概念验证。作者将生物素分子固定在低成本等离激元LSPR生物传感器上，该传感器由退火自组装球形金纳米颗粒（AuNSs）构成；随后依次孵育不同浓度的链霉亲和素，实现5 nM的检出限。值得注意的是，当使用同一生...
Novel biosensor system model based on fluorescence quenching by a fluorescent streptavidin and carbazole-labeled biotin.
本研究设计了一种基于荧光猝灭的新型分子生物传感器系统模型，用于游离生物素的检测。作者利用四碱基密码子方法，将荧光非天然氨基酸BODIPY-FL-氨基苯丙氨酸（BFLAF）位点特异性掺入链霉亲和素的Trp120位点，获得荧光突变链霉亲和素Trp120BFLAF。同时合成咔唑标记生物素作为猝灭剂，利用链霉亲和素与生物素之间的高亲和结合形...
Terminal protection of a small molecule-linked loop DNA probe for turn-on label-free fluorescence detection of proteins.
本文提出一种基于小分子连接DNA末端保护的新型无标记开启式荧光生物传感器，用于链霉亲和素（SA）的测定。该策略利用小分子-DNA嵌合物在结合蛋白靶标后能够抵抗外切酶降解的特性，设计了一种环状DNA探针，其3′端共价修饰生物素；当SA存在时，生物素与SA高亲和力结合，使探针3′端受到空间位阻保护，从而避免被外切酶I（Exo I）和外切...