Application of bacteriophages in sensor development.
噬菌体(bacteriophage,简称phage)基生物检测是传统抗体免疫检测的有前景替代方案。噬菌体易于化学偶联或基因工程改造,结构稳健、自然界分布广泛且对人无害;其生产通常无需动物接种与致敏,流程简单且成本低。近年来,噬菌体生物传感器因兼具稳健性、灵敏度、选择性以及易于集成到多种换能器件而受到关注。本综述系统回顾近年来噬菌体生...
噬菌体(bacteriophage,简称phage)基生物检测是传统抗体免疫检测的有前景替代方案。噬菌体易于化学偶联或基因工程改造,结构稳健、自然界分布广泛且对人无害;其生产通常无需动物接种与致敏,流程简单且成本低。近年来,噬菌体生物传感器因兼具稳健性、灵敏度、选择性以及易于集成到多种换能器件而受到关注。本综述系统回顾近年来噬菌体生...
本文综述了近年来基于凝集素的生物传感器在葡萄糖、病原菌与毒素、癌细胞及凝集素检测中的研究进展。凝集素蛋白利用其与碳水化合物的特异性结合亲和力,已被广泛用于构建光学和电化学生物传感器。在凝集素蛋白中,刀豆蛋白A(Con A)作为葡萄糖和甘露糖选择性凝集素被最频繁使用。由于葡萄糖氧化酶(GOx)和辣根过氧化物酶(HRP)等酶表面覆盖有内...
分子工程的进展推动了医学发展,但新一代抗癌药物、替代性生物传感器和疫苗等仍是分子生物学与生物技术面临的难题。噬菌体作为一种可工程化的生物技术工具,为传统方法提供了有前景的替代方案。噬菌体可用作抗癌制剂、疫苗设计的新平台,或药物发现中的靶向载体;同时也可用于现代细胞成像、生物传感器构建以及食品病原体检测。本文综述了噬菌体分子与化学工程...
本文报道了基于磁致伸缩颗粒(MSP)的生物传感器,用于液体中病原菌的原位、实时检测。传感识别元件分别为抗鼠伤寒沙门氏菌的噬菌体E2、抗单核细胞增生李斯特菌的单克隆抗体、抗大肠杆菌的多克隆抗体和抗金黄色葡萄球菌的多克隆抗体。传感器在5×10^1至5×10^8 cfu/mL的细菌培养物中进行表征。结果表明,MSP生物传感器在水中工作良好...
本文制备了壳聚糖修饰的石墨烯磁性纳米片(GMCS),并将其用作病原菌的高灵敏荧光生物传感器,同时可辅助基质辅助激光解吸/电离质谱(MALDI-MS)检测。GMCS兼具荧光传感、背景抑制、共基质、纳米探针富集和外磁分离等功能,可用于水悬液或血液胶体中铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌的检测。由于细菌与GMCS间存在非共价相互作用,荧光强度随...
壳胺修饰的CdS量子点(CdS@CTS)可用作高效细菌生物传感器,其壳胺分子与细菌膜间具有良好生物亲和性。CdS@CTS是超快、灵敏、直接且生物相容的病原菌传感器,可检测铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)。壳胺提供生物亲和位点,可借助其与细菌膜化...
生物防御与安全应用要求快速、灵敏地检测细菌病原菌。本文报道一种新型定性电化学检测技术,并将其应用于两种代表性病原菌:蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus,作为炭疽芽孢杆菌 Bacillus anthracis 的替代物)和大肠杆菌 O157:H7(Escherichia coli O157:H7),在纯培养物中分别获得 40...
研究具有主动识别能力、可执行分析功能的纸基传感器或功能材料正在快速发展,已有大量工作致力于在生物传感器水平上设计和制备生物活性纸,以检测潜在健康危害。制备生物活性纸的关键步骤是设计实验与操作流程,将抗体、酶、噬菌体、细胞、蛋白、合成聚合物和DNA适配体等生物分子固定化在适当制备的纸膜上。固定化方法可简要分为物理吸附、生物活性墨水包埋...
本研究旨在开发一种利用链霉亲和素展示芽孢作为分子机器的简便 DNA 生物传感器新方法。作者将 core streptavidin 基因克隆至 Bacillus thuringiensis 4Q7 芽孢表达载体 pSD-SA,使链霉亲和素展示于芽孢表面,并以荧光光谱作为监测工具,用于确认表面展示及 DNA 检测。作为概念验证,研究采用...
提出并开发了一种基于局域表面等离子共振(LSPR)的光学生物传感器,其核心为多斑点铜帽纳米颗粒阵列(MC-NPA)芯片。铜薄膜作为壳层,以帽状结构有序覆盖在作为芯的二氧化硅纳米颗粒顶部,形成“铜帽纳米颗粒阵列芯片”。通过控制沉积铜壳厚度,系统研究了该纳米结构的等离子体光学性质,并定量评估了芯片对体相折射率(RI)变化的灵敏度。结果显...
噬菌体是细菌病毒,经过长期进化可高度特异性地识别、感染并在特定宿主菌内复制。基于噬菌体宿主范围,可设计以噬菌体-宿主识别为基础的诊断方法。数十年来,噬菌体分型通过噬菌体裂解特定菌种、菌株或血清型形成噬菌斑来鉴定细菌病原菌。随着对噬菌体-宿主动力学理解加深,以及几乎每种临床、食源或水源病原菌都存在相应噬菌体的认识,研究者发展出多种快速...
本文报道了一种基于抗菌肽功能化微电容电极阵列的无标记电学生物传感器,用于病原菌检测。作者将天然存在于非洲爪蟾皮肤中的半选择性抗菌肽 magainin I 通过 C 端半胱氨酸残基共价固定于金微电极表面,利用阻抗谱监测细菌结合引起的介电性质变化。对致病大肠杆菌 O157:H7 的检测限约为 1 菌/μL(10^3 cfu/mL),达到...
本文报道了一种快速、灵敏且可靠的石英晶体微天平(QCM)生物传感器,用于选择性检测海洋致病性硫酸盐还原菌(SRB)D. desulfotomaculum。该传感器利用万古霉素功能化磁性纳米粒(Van-mNPs)作为识别探针,在外部磁场作用下,使细菌–磁粒复合物吸附于金电极表面,从而实现质量信号放大。QCM 对万古霉素敏感的 D. d...
基于抗体的传感器能够实现对多种病原菌及其相关毒素的快速、灵敏分析。本文对这类免疫传感器格式的实施进行了批判性评估,重点讨论其工作原理、存在问题以及用于现场分析的潜力。文章首先概述病原菌检测的传统方法,包括细菌培养、生化鉴定和核酸扩增,并指出其耗时长、受基质干扰或无法直接反映毒素产生等局限。随后系统介绍多克隆抗体、单克隆抗体和重组抗体...
本文报道了一种用于食源性细菌检测的新型 Au/Si 异质纳米棒生物传感器。作者采用掠角沉积(GLAD)法在硅片上制备竖直排列的硅(Si)纳米棒阵列,经氧化后在纳米棒顶端溅射金(Au)层,形成 Au/Si 异质纳米棒。随后利用 3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)对 Si 表面硅烷化,将 Alexa Fluor 488 染料共价固定...