Impedimetric Aptamer-Based Biosensors: Principles and Techniques.
适配体是一类在体外筛选和合成、具有与抗体相当高亲和力的特异性配体。将其与阻抗谱这一高灵敏度测量方法结合,可获得一类在手持设备和即时检测中具有应用潜力的生物传感器。本综述报道了基于适配体的阻抗生物传感器近年来的研究进展。除简要总结电化学测量技术外,文章重点回顾了最近几十年检测策略中最具创新性的发展,包括法拉第与非法拉第阻抗体系中的不同...
适配体是一类在体外筛选和合成、具有与抗体相当高亲和力的特异性配体。将其与阻抗谱这一高灵敏度测量方法结合,可获得一类在手持设备和即时检测中具有应用潜力的生物传感器。本综述报道了基于适配体的阻抗生物传感器近年来的研究进展。除简要总结电化学测量技术外,文章重点回顾了最近几十年检测策略中最具创新性的发展,包括法拉第与非法拉第阻抗体系中的不同...
本文报道基于集成生物微机电系统(Bio-MEMS)的高灵敏磺胺吡啶生物传感器,包含四个金工作电极(WE)、铂对电极(CE)和参比电极(RE)。首先用4-氨基苯乙酸(CMA)修饰清洁后的工作电极,再通过碳二亚胺化学将5-[4-(氨基)苯磺酰胺]-5-氧戊酸(SA2BSA)固定于换能器表面。检测采用竞争法:固定浓度Ab155抗体与不同浓...
实时蛋白质传感,尤其用于可穿戴设备,仍是重大挑战,因为需要将结合事件转换为与所选分析仪器兼容的可测信号。阻抗谱可通过测量静电相互作用或电子转移反应实现实时检测,并易于微型化以集成到可穿戴形态。为建立更稳健的阻抗传感器优化方法,需要更多基础研究探索影响传感器设计与实施的因素。本研究结合光学与电化学表征,验证阻抗传感器性能随以下因素变化...
阻抗式适配体生物传感器在手持设备和即时检测中具有较高潜力。本综述报道了适配体阻抗生物传感器在生物技术中的应用进展,重点介绍医学、环境生物技术和食品检测中相关分析物,包括疾病诊断、癌症标志物、环境污染物、药物残留、毒素、霉菌毒素和病原微生物等。文章系统比较了所报道传感器的性能,包括灵敏度、选择性、响应时间和实际样品验证,并总结了阻抗适...
本文报道了一种基于含环氧活性侧基共轭聚吡咯(PPCE)修饰一次性氧化铟锡(ITO)电极的新型阻抗免疫传感器,用于检测前列腺癌生物标志物白介素-6(IL-6)。含环氧侧基吡咯单体(PCE)首次在一次性ITO电极上电聚合,形成PPCE固定基质;可溶性人IL-6受体通过氨基与环氧基共价结合固定于电极表面,并经牛血清白蛋白(BSA)封闭。制...
本研究设计、制备并测试了一种适用于被动分泌小汗腺汗液的低体积乳酸传感器,并与商用 Lactate Plus 乳酸仪进行基准比较。该传感器将氧化石墨烯(GO)纳米片集成到纳米孔柔性电极系统中,利用非法拉第电子-离子电荷转移,在 1–5 μL 汗液体积下实现基于阻抗的超灵敏乳酸检测。乳酸氧化酶(LOD)被固定在 GO 纳米片表面,构建针...
自20世纪初抗生素发现以来,抗生素一直是治疗细菌感染的主要手段,但抗生素滥用和新药研发不足导致抗菌药物耐药性成为全球严重威胁。现有诊断技术包括显微镜、菌落计数、ELISA、PCR、RT-PCR和表面增强拉曼散射等,虽具有较好的选择性和灵敏度,但往往需要专业人员、昂贵复杂设备,且耗时费力。为克服上述问题,生物传感器和芯片实验室等新技术...
C-反应蛋白(CRP)是与多种疾病相关的重要炎症生物标志物。生理炎症过程中,CRP 水平在约 48 h 达到峰值,半衰期约 19 h,因此低水平 CRP 检测对癌症、应激、代谢紊乱、心血管疾病等的预后管理具有重要意义。现有 ELISA、Western blot 等方法存在成本高、操作复杂等局限。电化学生物传感器具有小型化、易操作和灵...
本研究报道了一种基于乙酰胆碱酯酶(AChE)被黄曲霉毒素B1(AFB1)抑制的新型黄曲霉毒素生物传感器,并开发以海藻酸钠(SA)生物聚合物作为AChE固定化基质的电化学生物传感器。采用电化学阻抗谱(EIS)作为换能方法,通过检测AChE催化硫代乙酰胆碱(ATCh)生成的代谢产物硫胆碱的氧化来评估酶活性。传感器表现出高灵敏度、良好重复...
本研究通过简单连续的涂覆工艺,成功制备了一种石墨烯/聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)修饰的导电纸基电化学阻抗谱(EIS)适配体传感器。石墨烯/PEDOT:PSS 修饰纸电极形成纳米复合结构,为适配体功能化提供导电且高灵敏的基底。该低成本纸基适配体传感器在标准缓冲液和人血清样品中均表现出对癌胚抗原(...
本研究构建了一种新型无标记电化学DNA生物传感器,用于环境水样中大肠杆菌(E. coli)的检测。氨基化DNA探针被固定在经3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)功能化的空心硅微球(HSMs)上,并沉积到负载金纳米颗粒(AuNPs)的碳浆印刷电极(SPE)表面。通过优化AuNPs、HSMs、探针浓度、缓冲液类型、pH、离子强度、固定...
本研究报道了一种基于硼掺杂金刚石(BDD)电极的电化学生物传感器,用于高灵敏度检测禽流感病毒。作者将模拟唾液酸受体的五肽 Ala-Arg-Leu-Pro-Arg 设计为二价和四价树状肽,并通过铜催化叠氮-炔点击化学固定于炔基末端 BDD 表面。通过优化肽密度,病毒结合显著改变电极电荷转移电阻,从而用电化学阻抗谱(EIS)实现无标记检...
本文报道一种简单快速方法,利用溶剂辅助脂质双分子层(SALB)形成法,在由聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)导电聚合物电极构成的有机电子器件表面构建支撑脂质双分子层(SLB)。所得SLB可嵌入生物素化脂质作为可移动蛋白识别元件,保留膜内横向流动性,有利于多价配体-受体结合。由于PEDOT:PSS薄膜透明...
为有效、便捷地检测病原菌,本研究开发了一种基于亲和肽的无标记生物传感器,用于识别目标菌株并实现精确定量检测。研究通过噬菌体展示肽库生物筛选,获得一种对大肠杆菌O157:H7具有较高结合亲和力的12肽;该肽在C端引入三个甘氨酸(G3)和一个半胱氨酸(C)残基,可自组装于金电极表面,从而构建亲和肽修饰电极。结合电化学阻抗谱(EIS),该...
DNA甲基化参与头颈部鳞状细胞癌发生,可用于癌症早期检测。本文开发了一种基因传感器,用于检测头颈癌细胞系中MGMT基因的DNA甲基化。将MGMT启动子甲基化探针固定于用11-巯基十二烷酸(11-MUA)自组装单分子层(SAM)修饰的金电极上,采用电化学阻抗谱(EIS)进行检测,可清晰区分甲基化与非甲基化DNA。该传感器灵敏度高,检出...
组胺是生物医学和食品质量控制中的重要标志物,现有荧光、电化学和酶学方法存在缺陷,难以常规检测。本研究通过指数富集系统进化(SELEX)筛选出靶向组胺的单链DNA适配体,并借助生物信息学分析候选序列。采用磁珠酶联寡核苷酸法(ELONA)测定适配体对固定化组胺的表观结合亲和力,随后在生理pH下用电化学阻抗谱(EIS)检测未修饰组胺。适配...
催产素(oxytocin, OT)是一种对 Zn2+ 和 Cu2+ 均具有较高亲和力的肽类激素,因此可作为监测生物流体中必需金属离子水平的识别层。然而,天然 OT 无法区分 Cu2+ 与 Zn2+,难以在 Cu2+ 存在下选择性检测 Zn2+。本研究通过理论计算阐明了 OT 末端氨基对 Cu2+ 亲和力的贡献,发现末端氨基参与 Cu...
CD44是恶性肿瘤诊断与预后中具有重要价值的生物标志物,血清可溶性CD44水平与疾病进展和转移密切相关,因此检测血清可溶性CD44具有临床意义。本研究提出一种简便、无标记的适配体基电化学生物传感器,用于血清CD44检测。具有较高亲和力的CD44适配体通过Au–S相互作用固定于金电极表面。当目标CD44与固定化适配体结合后,适配体复合...
本研究报道了一种无标记电化学阻抗谱(EIS)碱性磷酸酶(ALP)检测免疫传感器。该传感器以丝网印刷碳电极(SPCE)为基底,依次电化学沉积金纳米颗粒(AuNPs)、电化学工程化金纳米树状结构(Au-nano-Dendroids),并旋涂氧化石墨烯(GO)纳米复合层;随后通过碳二亚胺生物偶联法固定抗ALP抗体(anti-ALP)。传感...
本文首次报道一种基于非裂解 M13 噬菌体的高灵敏、高选择性电化学阻抗谱(EIS)细胞传感器,用于粪大肠菌群的早期检测。作者通过循环伏安法在玻璃碳电极表面电沉积金纳米颗粒,并利用 3-巯基丙酸连接子和 EDC/NHS 零长度交联化学将 M13 噬菌体共价固定于金纳米颗粒上,随后用乙醇胺和牛血清白蛋白封闭表面以减少非特异性结合。该 M...