天然进化产生了能选择性识别小分子及其聚合物的多肽，这类选择性相互作用是生物信号与代谢通路的入口。工程化构建此类人工识别入口是合成生物学、生物工程和生物电子学的关键目标。本研究旨在确定开发可作为化学诱导二聚化（CID）系统的人工小分子-蛋白复合物的最优策略。作者以治疗药物甲氨蝶呤（MTX）为控制配体，从多个起始锚定蛋白出发，通过定向进...
本研究构建了一种新型电化学生物传感器，用于DNA中N6-甲基腺嘌呤（m6A）的超灵敏、位点特异性检测。该策略整合双重受阻复制与核酸功能化亚甲基蓝（MB）@Zr-MOF。利用m6A对DNA合成的阻碍以及AgI介导的错配复制，当Klenow片段DNA聚合酶遇到m6A位点时，捕获探针延伸终止，从而特异性区分m6A位点与天然腺嘌呤位点。同时...
生物传感器的微型化对感染控制中的即时诊断具有重要意义。电化学生物传感器在成本、一次性使用、便携性和灵敏度方面具有优势。本文报道了一种与棉纤维结合的微型电化学免疫传感器，用于检测中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV）。利用棉纤维的吸液能力，鼻拭子和唾液样品可被采集并直接转移到免疫传感器表面，实现单一工具完成采样与检测。该免疫传感器...
本研究开发了一种用于检测新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的电化学方法。该生物传感器基于 SARS-CoV-2 刺突蛋白（S-protein）介导的感染机制，分别利用宿主受体血管紧张素转换酶 2（ACE2）和 CD147 与 S 蛋白的结合事件。在商用金丝网印刷电极（AuSPE）上，通过 EDC/NHS 偶联固定 ACE2 或 C...
microRNA（miRNA）是具有重要调控作用的内源性非编码单链RNA，其异常表达与多种疾病密切相关。miRNA在体液中稳定性高，可作为高特异性和高灵敏度的生物标志物；但其分子小、序列相似度高、丰度低，使检测困难，因此发展准确灵敏的miRNA生物传感方法至关重要。电化学生物传感器因灵敏度高、操作简便、成本低且易于微型化，成为miR...
本文以热还原氧化石墨烯（TRGO）和改性金纳米颗粒（AuNPs）为电极纳米材料，构建了用于长效生物反应器中 D-塔格糖（D-tagatose）监测的无介质生物电催化系统。作者将来源于 Gluconobacter industrius 的 D-果糖脱氢酶（FDH）分别固定化于 4-巯基苯甲酸（4-MBA）或 4-氨基硫酚（PATP）修...
多巴胺（DA）和尿酸（UA）在生物基质中共存且具有重要生理功能，发展能够同时高灵敏检测二者的生物传感技术对诊断与分析应用具有重要意义。本文通过电化学还原法构建了具有双层结构的 Ti3C2Tx/rGO 异质结构电极，将 rGO 修饰在多孔 Ti3C2Tx 电极表面，用于同时检测 DA 和 UA。通过改变 Ti3C2Tx 电极表面 rG...
本文提出一种集实验与建模于一体的新框架，用于基于抑制的双酶（IBE）电化学生物传感器，以检测可能诱发神经系统疾病的乙酰胆碱酯酶（AChE）抑制剂。该传感器通过在丝网印刷电极（SPE）阵列的金色工作电极上共固定AChE和酪氨酸酶（Tyr）制备。反应体系包含氧化还原循环放大机制，以提高电流输出和灵敏度。建立机理数学模型，模拟关键扩散与反...
本文制备了Co3O4/NiCo2O4纳米复合材料，并将其作为新型非酶电化学生物传感器，用于准确检测过氧化氢（H2O2）和多巴胺（DA）。ZIF-67是以Co为中心金属离子的金属有机框架（MOF），在700 °C下煅烧可得到保留ZIF-67结构的Co3O4；基于ZIF-67煅烧过程合成中空Co3O4纳米晶，其开放结构可增大Co3O4/...
标志蛋白的定性和定量检测在生命科学和医学中具有重要意义。本文开发了一种基于 DNA 自组装和小分子连接 DNA 末端保护效应的电化学 DNA 生物传感器，用于蛋白检测。该策略以小分子生物素及其受体蛋白链霉亲和素（SA）为模型。将特定序列的 DNA 固定于金电极表面，命名为 M1-Biotin DNA。M1-Biotin DNA 与 ...
为追踪商业食品中未申报的花生过敏原，作者开发了一种两步法电化学免疫传感器，用于在1小时内（操作时间<15 min）检测花生主要过敏原Ara h 1。该传感器以裸丝网印刷碳电极（SPCE）为换能器，采用单克隆捕获抗体和生物素化检测抗体构建夹心免疫分析。为缩短检测时间，先将目标抗原与检测抗体预孵育，再与链霉亲和素标记的CdSe@ZnS核...
离子液体因其独特理化性质在电化学与生物纳米技术领域受到广泛关注。其优异离子电导率和宽电化学窗口为电化学器件构建开辟新途径。另一方面，石墨烯（GR）、氧化石墨烯（GO）、碳点（CDs）和碳纳米管（CNTs）等碳纳米材料因比表面积大、导电性好、稳定性高且可功能化，在电化学应用和生物传感器中前景广阔。然而，离子液体（ILs）与碳纳米材料（...
本研究构建了一种新型均相无标记电化学生物传感器，用于超灵敏检测 microRNA（miRNA）。该传感器以 G-三链体/亚甲基蓝（G3/MB）复合物作为信号发生器，并结合 λ-外切酶（λ-Exo）辅助循环放大策略。作者设计了集成微电极，将三电极系统微型化，实现微升级均相电化学检测。利用 G3 能特异性结合 MB 并降低其扩散电流的特...
监测人体健康状况以早期发现疾病或健康异常对维持健康至关重要。传感器通过特定换能方法监测分析物性质，用于定性或定量测定。实时生物传感器包含生物识别受体（抗体、酶、核酸或全细胞）和换能器，将生物结合事件转换为可检测信号，指示分析物存在与浓度，可灵敏检测超痕量生物医学分析物。在纳米生物传感器中，纳米颗粒通过附着于适当修饰平台引入设计。金属...
核酸（NA）超低丰度检测对医学诊断和病原体筛查至关重要。本文提出一种基于肽核酸（PNA）识别探针和仿生电RAFT聚合（BERP）放大策略的电化学方法，用于高选择性和放大检测核酸。该方法利用末端固定 PNA 探针识别目标核酸，通过磷酸-锆(IV)-羧酸（PZC）化学标记硫代羰基硫 RAFT 试剂，并在 BERP 辅助下生长含二茂铁（F...
详细模拟表明，电酶谷氨酸（Glut）传感器在体外与体内模型中的性能关系，受脑细胞外液（ECS）中传质阻力以及谷氨酸和 H2O2 清除速率的共同影响而变得复杂。数学建模为展示这些器件在多种体内条件下的预期响应提供了有力手段，而这些响应难以用现有实验技术直接获得。通过一维瞬态模型模拟，作者发现体内传感器响应可能比先前认为的更强烈地依赖于...
开发高性能、低成本体外诊断工具对感染性疾病治疗与传播控制至关重要。核酸检测中，摆脱酶介导扩增可降低诊断时间与复杂度。抗菌药物耐药（AMR）使体外诊断作用日益重要。本文报道一种无需扩增的电化学CRISPR/Cas生物传感器（E-Si-CRISPR），利用银金属化检测耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）。靶向MRSA mecA基因的定制...
本文设计了一种基于CRISPR/Cas12a系统的无PCR双模电化学生物传感器，用于灵敏、可靠地检测转基因大豆SHZD32-1。作者合成功能化复合生物纳米材料Fe3O4@AuNPs/DNA-Fc&Ru作为信号单元，其中Fe3O4纳米颗粒包覆AuNPs，表面通过Au-S键固定5′端带Fc、3′端带巯基的ssDNA-Fc，并通过Au-N...
电极表面的化学修饰常用于降低生物传感器检出限或提高生物分子识别能力，但化学过程复杂、危险且难以控制。为此，作者采用物理表面修饰方法，将功能化多壁碳纳米管（F-MWCNTs）通过浸涂法沉积到多壁碳纳米管/聚二甲基硅氧烷（MWCNT/PDMS）复合电极表面。该电极作为电化学工作电极，利用F-MWCNT/MWCNT表面与单链DNA之间的π...
本研究针对SARS-CoV-2（2019冠状病毒病，COVID-19）大流行背景下即时检测（POC）需求，提出一种基于修饰型丝网印刷碳电极（SPCE）的电化学生物传感器。该传感器采用可定制双探针策略：生物素化捕获探针固定于电极表面，荧光素（FITC）标记检测探针与目标核酸序列杂交，随后由抗FITC辣根过氧化物酶（HRP）识别，并在T...