外泌体来源的 microRNA-21（miR-21）在肺癌患者血液样本中显著上调，可作为肺癌早期诊断的潜在生物标志物。本文开发了一种基于磁性纳米颗粒（MNPs）、级联链置换反应（CSDR）和 CRISPR/Cas12a 的荧光生物传感器，用于检测肺癌来源的外泌体 miR-21。MNPs 具有强分离性能，可消除基质潜在干扰并降低背景信...
本研究聚焦激光靶蒸发法制备的γ-Fe2O3磁性纳米颗粒（MNP）在磁生物传感器应用中的生物相容性，在体外人真皮成纤维细胞原代培养中评估其生物效应。研究比较了培养液中存在MNP与MNP已被细胞摄取两种情况，考察成纤维细胞增殖及细胞因子和胶原分泌。为评估恒定磁场对MNP生物活性的贡献，作者设计、校准并使用适配标准24孔细胞培养板的磁场系...
呼吸道疾病是生猪生产造成经济损失的重要原因。在美国，猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）和甲型流感病毒（IAV）是当前引起猪呼吸道疾病的前两大主要病毒。常用PCR病毒检测需要病毒提取、核酸纯化和检测，耗时且昂贵。本文报道一种集成磁光流（iMOF）平台，其中抗体功能化磁性纳米颗粒（MNP）可高效富集多种猪呼吸道病毒，光子晶体（PC）生...
磁弛豫切换（MRS）生物传感器因操作简便、信噪比高而在食品安全领域具有吸引力，但磁性纳米颗粒（MNP）与靶标交联不足或非特异性结合常导致灵敏度和稳定性不足。为此，作者首次将 CRISPR-Cas12a 系统引入 MRS 生物传感器，用于精确控制两种粒径分别为 130 nm（MNP130）和 30 nm（MNP30）的 MNP 结合，...
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...
本文提出一种基于目标刺激响应的DNA交联水凝胶包覆磁性核壳介孔二氧化硅纳米颗粒（Fe3O4@nSiO2@mSiO2）化学发光检测方法。首先制备带有核酸启动单元的Fe3O4@nSiO2@mSiO2纳米颗粒，启动单元诱导预设计的改性聚丙烯酰胺DNA链在颗粒表面发生杂交链反应，形成DNA水凝胶包覆层。在腺苷刺激下，水凝胶门控结构打开，释放...
沙门氏菌是引起全球食源性疾病、住院和死亡的主要病原体之一。表面等离子共振（SPR）具有实时、无标记、高灵敏和高特异的优势，但传统方法常需样品富集且较少用于固体食品。本研究开发了一种磁性纳米颗粒（MNP）增强 SPR 生物传感器，用于快速检测罗马生菜中的鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella Typhimurium）。方法采用一对鞭毛蛋...
当前公共卫生面临重大挑战，癌症是全球主要死因，早期诊断与局部治疗尤为关键。磁性纳米颗粒在磁共振成像对比剂、体外生物传感检测标签和磁热疗加热介质方面具有巨大潜力。纳米颗粒的聚合物涂层是适配不同生物医学应用的关键，脂肪酸涂层可提升胶体稳定性与表面结晶质量；单层涂层使颗粒疏水，而脂肪酸双层可使其亲水，适合体液使用，并提供可用于生物偶联的功...
为实现对大肠杆菌O157:H7的灵敏快速检测，作者首次以金纳米颗粒（GNPs）、牛血清白蛋白（BSA）、氯化铁、磷酸盐缓冲液（PBS）和抗体为原料，一锅法合成有机–无机杂化Au/Fe3+纳米簇（NCs）。所得Au/Fe3+多孔海绵状NCs具有较大比表面积，对E. coli O157:H7表现出优异的生物特异性。GNPs在NCs中作为...
副溶血弧菌（Vibrio parahaemolyticus）是虾急性肝胰腺坏死病（AHPND）的致病菌，也是常见海产品食源性病原菌。快速准确鉴定副溶血弧菌有助于诊断AHPND和保障食品安全。常规检测方法存在耗时长、操作复杂等不足。基于适配体发展及前期研究，本文建立了一种新的副溶血弧菌检测方法：以适配体结合磁性纳米颗粒（MNPs）作为...
本文设计了一种双三维DNA纳米机器介导的催化发夹组装（DDNM-CHA）策略，用于构建电化学生物传感器以超灵敏检测miRNA。与传统催化发夹组装（CHA）相比，DDNM-CHA具有更快的反应速率和更高的放大效率。由于双三维DNA纳米机器能够同时提高反应物局部浓度并降低底物空间位阻，体系具有更高的碰撞效率和更有效的反应，25 min内...
当前生物传感器的信号产生通常局限于反应室中单一病毒检测，诊断与监测需要能够识别多种病毒的自适应策略。本文提出一种纳米载体，根据目标病毒在生物传感器中引入特异性信号放大。该纳米载体为pH敏感聚合物纳米颗粒负载纳米载体（PNLNs），通过顺序纳米沉淀法制备。作者研究了酚酞（PP）和百里酚酞（TP）两种显色剂在三种溶剂体系中的纳米沉淀，发...
外泌体是细胞分泌到细胞外环境的纳米囊泡，富含膜蛋白、mRNA和miRNA等分子信息，被视为高质量疾病诊断生物标志物。然而，现有外泌体检测通常需要耗时的分离纯化步骤，且特异性和灵敏度仍需提高。本文报道一种单步外泌体检测技术，可在单个微型容器内约1小时内同时完成基于磁性纳米颗粒（MNP）的外泌体免疫磁提取和基于光子晶体（PC）的无标记高...
食品安全与质量控制是全球重大挑战，食品和水源中的细菌污染促使科学家开发快速、高效的病原菌检测与鉴定方法。传统检测工具往往笨重、费时、昂贵，分析时间从数小时到数天不等。本研究利用抗生素功能化金属纳米颗粒分离并识别食源性细菌蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）和福氏志贺氏菌（Shigella flexneri）。作者开发了基于...
血清中多种癌症相关生物标志物的敏感、同时检测对癌症诊断、治疗、预后和分期至关重要。本文提出一种磁辅助三明治型表面增强拉曼散射（SERS）生物传感器，用于超灵敏多路检测三种肝细胞癌（HCC）相关微小RNA（miRNA）生物标志物。该传感器由SERS标签（探针DNA偶联的DNA工程化分形金纳米颗粒，F-AuNPs）和磁性捕获基底（捕获D...
巨细胞病毒（CMV）是全球最常见的先天性感染病原，先天性CMV感染可导致显著死亡、发病或长期后遗症，如感音神经性听力损失。本研究提出一种新设计的表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于检测CMV特异性微小RNA（miRNA），无需在裸金表面进行受体固定或防污处理。该无修饰策略利用多聚腺苷酸[poly(A)]与金（Au）的相互作用，其...
利用金属纳米颗粒的等离激元PCR相比商用热循环仪在成本、体积和处理时间方面具有显著优势，但由于强荧光猝灭，基于等离激元纳米颗粒的PCR通常需要离心和凝胶电泳等额外后处理步骤，从而增加总诊断时间，抵消快速热循环带来的益处。本文报道了一种基于原位终点荧光检测的快速、灵敏的等离激元光热PCR（PPT-PCR）检测方法。该方法采用等离激元磁...
本研究报道了一种基于共沉淀法、实验设计（DOE）和高能超声化学的氧化铁磁性纳米颗粒（MNP）超快绿色合成方法。通过系统考察超声振幅（能量）和超声时间两个因素及其交互作用，作者建立了仅1 min的绿色声化学合成工艺，显著降低能耗、溶剂、试剂用量和废物产生。在优化条件（振幅40%，2826 J；时间1 min）下，获得平均粒径11±2 ...
本文提出基于巨磁阻（GMR）原理的高灵敏、高特异结核（TB）早期诊断方法。该 GMR 生物传感检测采用针对结核分枝杆菌特异性抗原 ESAT-6 的单克隆抗体，并以磁性纳米颗粒（MNPs）作为信号标记。当样品中存在 ESAT-6 时，捕获抗体与抗原结合，随后磁性纳米颗粒标记的二级抗体结合形成免疫复合物；MNPs 在 GMR 传感器表面...
合成生物学、纳米技术与基因工程的进展正在推动药物递送和快速诊断等方向发展。虽然传统意义上的纳米机器人仍较遥远，但通过工程化病毒构建的新一代纳米机器人已逐渐接近现实。安全饮用水对控制水传播疾病至关重要，极低水平的粪便污染即可造成公共卫生风险，而快速检测标准粪便指示菌大肠杆菌仍具挑战。现有方法要么孵育时间过长，要么依赖昂贵且不便携带的设...