Recent Advances in Biosensors Using Enzyme-Stabilized Gold Nanoclusters.
近年来,金纳米簇(AuNCs)因尺寸极小、比表面积大、易于功能化、具有独特荧光性质和优良导电性,被广泛用于生物应用。然而,AuNCs在溶液中不稳定,需借助树状大分子、肽、DNA和蛋白质等配体稳定,因此配体选择决定其性质与形成。在众多配体中,酶稳定金纳米簇(enzyme–AuNCs)因兼具AuNCs优异的光学/电化学性质和酶的高度靶向...
近年来,金纳米簇(AuNCs)因尺寸极小、比表面积大、易于功能化、具有独特荧光性质和优良导电性,被广泛用于生物应用。然而,AuNCs在溶液中不稳定,需借助树状大分子、肽、DNA和蛋白质等配体稳定,因此配体选择决定其性质与形成。在众多配体中,酶稳定金纳米簇(enzyme–AuNCs)因兼具AuNCs优异的光学/电化学性质和酶的高度靶向...
本文报道了一种基于谷氨酸氧化酶(GlOx)的安培生物传感器,用于检测生物体液中天冬氨酸氨基转移酶(AST)活性。传感器以铂盘电极为工作换能器,采用三电极安培体系。通过优化AST底物(天冬氨酸、α-酮戊二酸)和辅酶(吡哆醛磷酸)浓度,保证酶反应高效进行。在电极表面电聚合聚间苯二胺(PPD)半透膜,以物理阻隔电活性干扰物,提高选择性。生...
食品源病原微生物对食品安全构成严重威胁,传统生化检测方法存在耗时长、灵敏度低、成本高和依赖专业设备等不足。近年来,CRISPR/Cas系统因具有高度灵活性、灵敏性和特异性,成为病原微生物检测的新兴工具。本文综述了具有横向切割活性的CRISPR/Cas系统在食品源病原菌检测中的研究进展,简要分类并讨论了Cas9、Cas12、Cas13...
铜绿假单胞菌是环境中高度流行的机会致病菌,需对易感人群进行早期检测以防止感染。针对该菌最特异的适配体 F23 已被用于多种检测与传感方法。本研究基于一次性金丝网印刷电极(Au-SPEs)设计了一种新型 F23 电化学适配体传感器,具有较高重现性。亚甲基蓝(MB)作为外源指示剂显著放大电化学信号并提高检测灵敏度。该适配体传感器检出限为...
卵巢癌是致死率最高的妇科恶性肿瘤之一,多数患者确诊时已处于晚期,因此亟需通过血液或血清生物标志物实现大规模早期筛查。生物传感器因可自动化、快速、低成本地检测目标分子而受到关注。目前临床常用癌抗原125(CA125)监测卵巢癌,但其特异性不足,难以单独用于早期诊断。本文综述了过去十年用于检测卵巢癌相关生物标志物的多种生物传感器,重点包...
尿素检测对诊断肝肾疾病及相关健康状况至关重要。机器学习(ML)技术显著提升了生化传感的准确性与可靠性。本研究提出一种ML辅助的柔性丝网印刷非酶电化学生物传感器,用于定量检测尿素浓度。该传感器工作电极以多壁碳纳米管-氧化锌(MWCNT-ZnO)纳米复合材料功能化,并负载溶胶-凝胶法合成的氧化铜微花(CuO-MFs)。通过X射线衍射(X...
本文是一篇研究专题社论,围绕生物与临床样本中癌症生物标志物检测的最新进展展开。作者指出,在靶向治疗和免疫治疗快速发展的背景下,准确可靠的生物标志物检测是个体化医疗的关键,同时新标志物的发现必须配套快速、简便、低成本且可临床转化的检测方法。该专题收录了多篇原创研究与综述:Pei等对外泌体作为骨肉瘤液体活检诊断工具进行了文献计量与可视化...
食品真菌毒素(FBMTs)是在食品自身或加工、运输过程中产生的毒素,对公共卫生安全构成严重威胁。传统仪器分析和化学检测方法存在操作难度大、耗时长、成本高等不足,限制了其大规模应用。近年来,适配体生物传感器凭借高亲和力、良好特异性和快速响应,成为食品安全风险评估与监测的新工具。本综述重点回顾近年来单模态与双模态适配体传感器在基础研究和...
婴幼儿在生命最初两年代谢与生长迅速,营养需求高,而6–24月龄儿童食量小,因此强化食品中赖氨酸含量是评价其营养价值的重要指标。本研究开发并优化了一种以赖氨酸-α-氧化酶(LOx)为生物识别元件的酶传感器,用于定量藜麦-紫扁豆、黑麦-紫扁豆和菜豆-紫扁豆等面粉混合物中的赖氨酸,最大替代比例为85 g/100 g。结果显示,添加紫扁豆显...
生物传感器是将生物识别元件与物理化学换能器结合的分析装置,可借助生化分析物快速、便捷地监测人体健康状况。由于成本低、结构简单、便携且易于使用,电化学检测已成为生物传感器中广泛采用的方法。生物传感器可通过检测与多种疾病相关的蛋白生物标志物实现早期诊断;这些标志物可提供可在患者体外客观观察的医学状态指标。本综述系统总结了电化学生物传感器...
肝细胞癌是目前最常见的肝脏恶性肿瘤,常由一系列致癌突变导致异常细胞增殖,多继发于肝炎、肝硬化等肝病。由于其侵袭性强、预后差,早期筛查和诊断至关重要。然而,HCC 早期临床表现异质,许多患者缺乏特异性症状。传统筛查依赖影像学检查,确诊依赖活检;影像设备昂贵、耗时且诊断准确性有限,活检具有侵入性,不适合反复使用。近年来,生物传感器因可快...
医疗器械已从笨重形态发展为智能设备,但其刚性限制了与日常生活的无缝集成。可拉伸、纺织和柔性电子是新兴研究领域,有望推动重大技术进步。本研究提出一种实验室方法,制备用于检测基孔肯雅病毒(CHIKV)的高灵敏柔性生物传感器。该传感器基于零维纳米材料,并在伏安法方面取得显著进展。电化学平台采用模板印刷(StPE)技术构建;生物传感器构型选...
介孔硅纳米颗粒(MSNs)具有可控孔径、高比表面积、良好生物相容性和易于共价功能化等特性,可用于构建高效生物传感器。其表面可稳定连接抗体、适配体等识别元件,有序孔道可负载染料或电活性物质,并在目标分析物触发下释放,实现光学或电化学检测。本文综述了最近五年基于 MSNs 的光学与电化学传感平台在癌症生物标志物检测中的研究进展,并按肺癌...
内分泌干扰物是天然或人为产生的环境微污染物,可改变内分泌系统功能并最终损害代谢。双酚A(Bisphenol A, BPA)是其中最常见的污染物之一,常作为增塑剂用于环氧树脂和聚碳酸酯,因此监测不同环境中的BPA水平既重要又具有挑战性。近年来,针对BPA的检测方法不断涌现。本文对近十年发表的基于适配体的电化学、荧光、比色及其他BPA检...
肝细胞癌(HCC)早期诊断对提高患者生存率至关重要。甲胎蛋白(AFP)是用于HCC及部分其他癌症筛查和监测的糖蛋白血清生物标志物,但传统ELISA、放射免疫和免疫化学方法存在耗时长、成本高、灵敏度不足和抗体稳定性差等局限。适配体传感器因稳定性高、亲和力强、选择性优、成本低且可再生,成为AFP检测的重要工具;纳米材料可进一步降低检出限...