快速且可操作的病原菌鉴定仍是假体关节感染（PJI）诊断中的重大未满足需求。现有方法要么快速提供宿主反应信息但缺乏病原特异性，要么需数天至数周才能鉴定病原。本文报道一种化学电阻纳米传感器阵列，结合机器学习，基于挥发性有机化合物（VOC）谱实现同日病原菌特异性检测。19 通道阵列先在体外对 ESKAPEE 病原菌验证，径向基函数支持向量...
病原菌和病毒的快速准确检测对控制传染病暴发和保障食品安全至关重要。传统方法如微生物培养、免疫分析和PCR虽有效，但常存在耗时长、操作复杂、多重检测能力有限等不足。近年来，电化学适配体传感器因高灵敏度、高特异性、低成本和可微型化，成为快速检测病原菌、病毒及其毒素副产物的有前景替代方案。适配体可作为生物识别元件，具有高亲和力、热稳定性和...
人工智能（AI）正在重塑电化学生物传感系统，为食源性病原菌检测提供新方案。本综述系统总结了机器学习、深度学习、优化算法和图神经网络等AI技术在传感器设计、材料优化与信号处理中的集成应用，重点面向大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌等关键病原菌。文章指出，AI可辅助识别分子（酶、抗体、适配体）的序列优化、结构预测与功能筛选，优化电极材料...
生物传感器技术的持续发展推动了用于医疗诊断的先进功能材料研究，噬菌体因高特异性、高准确性、快速、无标记和无线检测能力以及极低的假阳性率而展现出独特价值。噬菌体病原菌检测生物传感器（PBPDBs）主要包括表面等离子共振（SPR）生物传感器、磁弹性（ME）生物传感器、电化学生物传感器和石英晶体微天平（QCM）生物传感器。常用基底包括金、...
食品污染已成为重大全球公共卫生问题，细菌是食源性疾病的主要病因，因此开发准确、高效的传感平台检测食品中的食源性细菌至关重要。生物传感器因便携、低成本、操作简便、选择性高、灵敏度高和检测快速等优势，成为有前景的解决方案。静电纺丝纳米纤维具有独特的三维结构、大比表面积和易制备特点，可提升生物传感器性能。本文综述了静电纺丝技术、纳米纤维及...
随着感染性细菌致病效应不断增强，缺乏可靠高效的早期监测技术以阻止其对人类健康的长期影响，已成为日益突出的问题。因此，开发有效的病原菌早期检测方法，并实现高效连续监测，正成为全球公共卫生的首要目标。电化学生物传感器是实现该目标具有潜力的策略之一。近年来，利用生物受体修饰电极与目标生物分析物相互作用来识别目标物，是电化学传感策略中最常用...
准确、有效的病原菌检测对控制细菌感染和污染至关重要。本文报道了一种人工智能辅助的智能手机比色生物传感器，通过检测病原菌分泌的透明质酸酶（HAase）实现细菌的可视化、快速和灵敏检测。该传感器由负载氯酚红-β-D-半乳糖苷（CPRG）的透明质酸（HA）水凝胶生物反应器和负载β-半乳糖苷酶（β-gal）的琼脂水凝胶信号发生器组成。细菌分...
针对病原菌感染快速检测需求，本研究开发了一种低成本、高灵敏的电化学生物传感平台。该平台采用喷墨打印技术在塑料基底上制备金纳米颗粒（AuNPs）工作电极和银纳米颗粒（AgNPs）参比电极，并以蜡层绝缘。传感器利用 CRISPR/Cas12a 系统识别目标病原菌基因组中的特异性 DNA 序列；当 Cas12a/gRNA 复合物识别靶标后...
微生物多样性包括生物和非生物组分，通过适应环境条件支持所有生命形式。气候变化、污染、人类活动和自然灾害影响微生物多样性。细菌利用群体感应（QS）等信号系统，通过小分子化学信号调节细胞间相互作用，并帮助在不利条件下适应。变形菌门细菌使用酰基高丝氨酸内酯（AHL）作为自诱导剂，感知群体密度并调控基因表达。LuxI型酶合成AHL，LuxR...
本文报道了一种用于实时检测细菌病原体的单管等温无标记荧光生物传感器，具有多重检测能力。该传感器由两条DNA探针组成，二者与细菌RNA互补片段结合形成三向连接（3WJ）结构。其中一条探针在T7启动子下游编码荧光“点亮”RNA适配体；在靶标存在时，3WJ结构经延伸和转录产生多个适配体拷贝。适配体结合相应荧光生成染料并增强其荧光，从而实现...
金黄色葡萄球菌（S. aureus）感染及耐药菌传播威胁全球公共卫生，快速、准确检测对食品安全、环境监测和临床诊疗至关重要。传统培养、ELISA、PCR、MALDI-TOF-MS 和测序方法虽灵敏特异，但操作复杂、依赖专业人员与昂贵仪器。适配体作为“化学抗体”，可通过 SELEX 筛选获得，具有强亲和力和高特异性。本文综述了基于光学...
肺炎克雷伯菌是医院获得性感染的重要病原菌，常因多重耐药导致治疗困难，因此需要灵敏、稳健的检测方法以预防疫情扩散。本研究以肺炎克雷伯菌细胞作为诱饵，对商品化噬菌体展示随机肽库进行生物筛选，获得可识别该菌的肽段。经六轮生物筛选后，所有克隆均显示同一肽序列 TSATKFMMNLSP，命名为 KP 肽。KP 肽对肺炎克雷伯菌具有高度选择性，...
利用生物传感技术检测病原菌可成为传统培养方法的潜在替代方案，但常规生物传感器特异性和灵敏度较低，且与生物识别元件的选择密切相关，限制了实际应用。哺乳动物抗体因高特异性和抗体生产技术成熟而被广泛用作识别配体，但抗体生物传感器存在批次间不一致和稳定性差等问题，难以视为高效方案。近年来，抗菌肽（AMPs）因稳定性高并具有多个细菌捕获位点而...
病原菌的快速检测与抗菌药物敏感性评估对公共卫生，尤其是资源有限地区具有重要意义。本文开发了一种基于银纳米颗粒-转化酶复合物（AgNPs-invertase complexes）和个人血糖仪（PGM）的细菌快速、便携、通用检测方法。在该体系中，带正电的聚乙烯亚胺修饰银纳米颗粒（PEI-AgNPs）通过静电作用与带负电的转化酶结合，抑制...
脓毒症是由感染合并急性器官功能障碍的综合征，已成为全球重大公共卫生问题，不仅造成巨大经济损失，也是重症监护病房死亡的主要原因之一。早期检测脓毒症相关病原菌和生物标志物，对选择合适抗生素或其他药物、防止病情恶化并挽救生命具有重要意义。传统检测方法存在成本高、效率低、灵敏度和选择性不足等缺点。近年来，适配体生物传感器因可及性好、速度快、...
本研究报道了一种由CRISPR-Cas12a驱动的双模式生物传感器，用于病原菌的超灵敏和交叉验证检测。以沙门氏菌为模型，其特异性invA基因经PCR扩增后，由crRNA引导LbCas12a识别目标双链DNA并激活反式切割活性，非特异性降解原本用于连接两对金纳米颗粒（AuNP）探针的linker ssDNA，使AuNPs由聚集态转变为...
针对病原菌快速、可靠且高灵敏检测的需求，本文提出一种磁辅助表面增强拉曼散射（SERS）标签免疫分析方法，用于细菌的普遍性检测。该方法以游离抗体标记和金黄色葡萄球菌蛋白A（PA）修饰SERS标签的定向识别为基础，由两类功能纳米材料组成：适配体偶联的Fe3O4@Au磁性纳米粒子（MNPs）作为磁分离与SERS富集平台，以及PA修饰的Au...
医院感染、食品与环境安全对关键病原菌早期快速、准确、特异和超灵敏检测提出迫切需求。铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）是常见机会性革兰阴性菌，广泛存在于水、土壤、空气、动物和人体，可致角膜炎、肺炎、尿路感染、囊性纤维化、脓毒症等，并易形成生物膜，对传统培养、免疫检测、PCR 和 MALDI-TOF-MS 等方...
本文首次利用CRISPR-Cas12a系统构建三种两输入基本逻辑门：AND、OR和INHIBIT。这些逻辑门利用Cas12a系统的可编程性、序列特异性和高碱基分辨能力。其中AND门具有内置生物传感器潜力，可快速、高灵敏、高特异地响应金黄色葡萄球菌等外部病原菌。检测流程为：先提取细菌基因组DNA，再用PCR扩增目标femA基因，随后C...
本文构建了一种用于病原菌灵敏检测的三明治型电化学生物传感器。该传感器以金电极为基底，将硫醇修饰的大肠杆菌O157:H7适配体固定于电极表面，并用6-巯基-1-己醇封闭非特异性位点。目标菌被适配体特异性捕获后，与负载亚甲基蓝（MB）的有机–无机纳米复合材料（MB@MI）结合形成三明治结构。MB@MI由抗菌肽Magainin I（MI）...