循环微小RNA（miRNA）可作为无创生物标志物，并存在于血液等体液中。miRNA表达失调与多种疾病相关，包括非小细胞肺癌（NSCLC），miRNA检测有助于癌症诊断、预后和监测。本研究开发了一种通用电化学传感系统，基于DNAzyme切割循环放大和杂交链反应（HCR）放大检测miRNA。在Mn2+靶向DNAzyme切割作用下，DNA...
乳腺癌是女性发病率最高的恶性肿瘤，早期筛查有助于改善治疗效果。现有乳腺钼靶、超声和MRI等诊断手段依赖昂贵设备、专业人员与专家判读，成本较高。肿瘤标志物能够反映肿瘤存在与进展，其检测可辅助乳腺癌诊疗。传统标志物检测方法存在灵敏度不足、设备昂贵和操作复杂等缺点。生物传感器兼具高灵敏度、操作简便、设备成本低和可定量检测各类肿瘤标志物等优...
智能生物传感器正成为现代医疗的重要支撑。近年来发表了大量基于智能手机的生物传感器研究，部分系统具有较高有效性和灵敏度。然而，分析医疗应用相关智能生物传感器专利及专利申请后发现，在十年上半叶显著增长后，近年申请数量明显下降，原因可能多样。本综述系统介绍了不同类型智能手机生物传感器的研究现状，并按其开发阶段进行分类；第二部分对许多技术未...
电化学伏安传感器因可制成非侵入、便携设备而适合生理分析物监测，具有分析时间短、成本低、选择性好、电路简单等优点。本文在纤维素布上手工印刷石墨烯浆料电极，并滴涂氧化亚铜（Cu2O）纳米团簇，构建了一种非酶便携式葡萄糖传感器。Cu2O在0.1 M NaOH及人工汗液等效溶液中可在很低电位（+0.35 V）发生电子转移，适合低功耗便携应用...
将灵敏度、稳定性、重现性和抗污能力统一集成到电化学生物传感器中仍是实际应用面临的重大挑战。本文提出一种由己硫醇（HT）、聚腺嘌呤（poly-A）和胆固醇修饰 DNA 构成的自组装电极。HT 可在电极界面紧密堆积形成疏水自组装单分子层（SAM），有效提高电化学检测的稳定性与信噪比（SNR）。胆固醇修饰 DNA 通过其与 HT 的疏水作...
本文设计并制备了一种石榴状双功能电极材料，即氮掺杂部分石墨化碳框架中嵌入 Ni/NiO 纳米颗粒的 Ni/NiO@NPGC，用于构建新型电化学生物传感器并研究甲醇氧化反应（MOR）。利用其特殊结构，Ni/NiO@NPGC 作为固定乙酰胆碱酯酶（AChE）的基质，用于甲基对硫磷（MP）的电化学检测。所构建生物传感器具有宽线性范围（1....
本文提出一种仅使用亚甲基蓝（MB）作为单一信号标记的新型比值电化学生物传感器，在目标诱导双信号放大（T-DSA）辅助下实现microRNA-21（miRNA-21）的高可靠、超灵敏检测。少量miRNA-21通过目标诱导循环和酸溶解分别产生大量模拟靶标DNA S1和Zn2+。S1经Au–S键固定于电极并触发滚动环扩增（RCA），生成编...
银纳米颗粒（AgNPs）可作为药物纳米载体，用于癌症等疾病治疗。其pH敏感递送行为涉及受控溶解、聚集和活性氧（ROS）生成，这些过程可用成本较低、耗时较短且分析性能可比的电化学（生物）传感器监测。本文合成并显微表征了没食子酸包覆银纳米颗粒（GA-AgNPs），采用光谱和电化学方法研究其老化、银离子释放、与双链DNA（dsDNA）的相...
在SARS-CoV-2疫情期间，酒精基免洗洗手液（ABHRs）成为最广泛的手部卫生用品，因此有必要评估市售产品是否符合主要卫生机构关于酒精含量和可能杂质的要求。本文报道了一种改进的酒精含量测定方法，提出两种敏感且可重复的替代方法：基于丝网印刷电极的电化学酶（酒精氧化酶）生物传感器和顶空气相色谱-质谱（HS-GC/MS）。电化学装置是...
共价有机框架（COFs）与生物大分子的功能化可拓展其功能，是其在生物医学研究应用的前提。然而，能在复杂介质中保持稳定并最大限度减少不良影响的 COF 生物大分子功能化策略仍缺乏。本文提出通过 Cu(I) 催化的叠氮/炔烃环加成（CuAAC）反应，将 DNA 共价连接到 COF 表面功能基团，实现 COF 的 DNA 功能化。所制备的...
环境污染物和药品安全日益受到关注，汞因环境持久性和生态风险而备受关注。本文设计并研究了一种用于痕量汞检测的简单、高并行电化学生物传感器。该传感器分别采用DTT/MB-DNA/Au构型占据法和MCH/MB-DNA/Au钝化法制备并比较。结合扫描电化学显微镜（SECM）与Randles-Sevcik方程，DTT修饰电极在Hg2+检测中表...
在急性心肌梗死（AMI）等心血管不良事件的诊断与管理中，特定心脏生物标志物（CBs）的检测已成为急诊、心内科及多个病房场景的常规手段。心肌肌钙蛋白（cTnT、cTnI）和利钠肽（BNP、NT-proBNP）是临床诊断 AMI、急性冠脉综合征（ACS）、心肌缺血和心力衰竭（HF）的首选标志物，其他潜在标志物的临床价值仍在评估中。急诊和...
SARS-CoV-2 Omicron和Delta变异株的出现引发了关于突破感染、免疫减弱、加强针需求及现有mRNA疫苗是否足够的讨论。本研究利用基于生物传感器的方法，评估mRNA疫苗接种者（n=109）和康复者（n=19）唾液中SARS-CoV-2 S1特异性IgG抗体对Omicron和Delta变体的结合效力。结果显示，不同人群对...
生物传感器的稳定性对其实际应用至关重要，生物体内的天然生物矿化过程为酶固定提供了新视角。本研究以沸石咪唑酯骨架-8（ZIF-8）为载体，通过仿生矿化将乙酰胆碱酯酶（AChE）包埋其中，形成AChE@ZIF-8生物复合材料。ZIF-8具有多孔结构、高比表面积、良好生物相容性和可忽略的细胞毒性，可为AChE提供适宜微环境并维持其生物活性...
随着SARS-CoV-2突变频率增加及多种变异株相继出现，准确诊断感染患者变得困难。本文开发了一种基于SARS-CoV-2抗体鸡尾酒偶联磁性纳米颗粒（MNPs）的电化学免疫传感器，用于在人鼻咽拭子中敏感、准确地检测SARS-CoV-2及其变异株。研究将抗体鸡尾酒与商用抗S1（anti-S1）和抗S2（anti-S2）单克隆抗体平台进...
双相情感障碍是一种慢性精神疾病，丙戊酸（valproate, VPA）是稳定患者情绪的一线药物，但血药浓度过高可致严重不良反应，因此需监测血丙戊酸水平。本文开发了一种基于分子印迹聚合物（MIP）膜的电化学生物传感器，通过一步电聚合制备仿生聚吡咯（ppy）膜，用于选择性、简便检测 VPA。金纳米颗粒（AuNPs）电化学修饰于丝网印刷电...
Caspase-3是半胱氨酸依赖性蛋白酶，被认为是凋亡相关疾病诊断与预后可靠分子标志物。本研究报道一种基于M13噬菌体的电化学生物传感器，用于通过敏感、特异检测caspase-3评估细胞凋亡。首先利用M13噬菌体库（环肽形式）进行噬菌体展示筛选，获得潜在亲和肽展示噬菌体克隆，序列为CPTTMWRYC。经酶联免疫吸附试验表征其结合亲和...
DNA甲基化是稳定的表观遗传标志物，其异常与癌症发生密切相关。快速、高灵敏且高选择性地定量血液中的DNA甲基化对卵巢癌诊断具有重要意义，但面临甲基化DNA丰度极低以及需在大量循环游离DNA背景中区分甲基化胞嘧啶与正常胞嘧啶两大挑战。本文报道了一种用于血液中DNA甲基化快速检测的超灵敏、高选择性电化学生物传感器。该传感器基于金包覆磁性...
农药在全球农业生产中广泛使用，但喷洒过程中约50%的农药会偏离目标物种，进入土壤、地表水和地下水，造成环境污染。针对精准农业中对农药过量使用的监测需求，作者开发了一种受花朵启发的折纸纸基电化学装置，用于气溶胶相农药检测。该装置由办公纸基丝网印刷电极和预载酶及酶促底物的滤纸PAD组成，可分别通过丁酰胆碱酯酶、碱性磷酸酶和过氧化物酶对对...
石墨烯及碳基纳米材料因其独特性质，是开发高灵敏生物传感器以检测多种生物标志物的关键材料。生物传感器基于识别受体和信号换能器，可实现高效、灵敏、选择性、快速且低成本的诊断，其换能机制包括电化学、压电、热和光学等。早期病毒识别可为有效且选择性治疗提供关键信息，延长治疗窗口并降低发病率。通过功能化或与其他材料复合可调节石墨烯的灵敏度与选择...