Engineering Biorthogonal Phage-Based Nanobots for Ultrasensitive,
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...
Selectively detecting attomolar concentrations of proteins using gold lined nanopores in a nanopore blockade sensor.
早期疾病诊断需要在合理时间内从复杂生物流体中检测低丰度生物标志物。本文报道一种超灵敏纳米孔阻塞生物传感器，用于快速、高选择性地检测模型蛋白标志物前列腺特异性抗原（PSA）。该传感器采用固态氮化硅（SiNx）膜，仅在纳米孔内壁沉积金层，使孔内与膜外具有不同表面化学。基于正交自组装策略，烷硫醇及其偶联的抗PSA抗体仅修饰金衬纳米孔内壁，...
Reusable surface plasmon resonance biosensor chip for the detection of H1N1 influenza virus.
我们开发了一种可重复使用的磁性表面等离子共振（SPR）传感器芯片，用于在常规SPR系统中重复检测多种目标分子。该芯片在SPR传感芯片表面制备铁磁图案，利用其捕获一层磁性颗粒，并将该磁性颗粒层作为SPR传感的固相基底。完成一次传感实验后，通过外部磁场移除已使用的磁性颗粒，再在芯片上固定新一层磁性颗粒，用于后续测量。由于磁性颗粒被铁磁图...
Reviewing Magnetic Particle Preparation: Exploring the Viability in Biosensing.
本综述文章从概念上研究了磁性纳米颗粒用于生物传感的要求，并将其与作者薄膜组合中的示例系统相关联。通过分析不同磁性相的固有磁性能，确定了可能对生物传感技术感兴趣的磁性颗粒尺寸范围。采用不同的电子束光刻策略，探索实现该尺寸范围内小磁性颗粒的可能途径。为此制备了三种从500 µm到50 nm的颗粒系统，目标分别是可调垂直磁化合成反铁磁、单...
Point-of-care quantification of serum cellular fibronectin levels for stratification of ischemic stroke patients.
缺血性卒中患者血清中细胞纤连蛋白（cellular fibronectin, c-Fn）水平较高，而重组组织型纤溶酶原激活剂（rtPA）溶栓治疗的决策时间窗短（<4.5 h），给即时诊断（PoC）平台开发带来挑战。作者报道了一种基于磁阻生物传感器平台的病例分层方法，可在临床相关时间窗内用少量血清定量 c-Fn。该平台采用不同比例的生...
Evaluating the sensing performance of nanopore blockade sensors: A case study of prostate-specific antigen assay.
纳米孔传感器通过测量分析物分子穿越纳米孔时引起的离子电流变化实现检测。用于复杂样品低浓度定量时，主要挑战是分析物到达纳米孔的时间过长，以及非特异分子穿越孔道产生干扰信号。本文报道一种纳米孔阻塞传感器，利用抗体修饰的磁性纳米颗粒（(anti-PSA)-MNPs）从样品中捕获目标分析物，并在可控电磁铁作用下将其递送至抗体修饰的纳米孔阵列...
Label-Free Sensitive Detection of Steroid Hormone Cortisol Based on Target-Induced Fluorescence Quenching of Quantum Dots.
作者发现多种类固醇激素在近距离可淬灭量子点（QD）荧光。受此启发，开发了一种基于目标诱导 QD 荧光淬灭的无标记皮质醇生物传感器。该传感器将皮质醇选择性 DNA 适配体或抗皮质醇抗体偶联到功能化 QD 探针表面，并利用磁性纳米颗粒（MNP）作为载体，形成适配体-QD@MNP 或抗体-QD@MNP 纳米传感器。检测时无需额外标记报告试...
Spin current nano-oscillator (SCNO) as a potential frequency-based, ultra-sensitive magnetic biosensor: a simulation study.
本文是一项基于微磁模拟的研究，探讨自旋电流纳米振荡器（SCNO）作为频率型、超灵敏磁生物传感器的可行性。该器件由垂直磁各向异性铁磁层（PMA-FM）纳米柱与重金属（HM）层构成，在电荷电流和直流磁场驱动下工作于 GHz 进动模式，产生铁磁共振（FMR）峰。当捕获抗体—抗原—检测抗体—磁性纳米颗粒（MNP）夹心复合物结合到 SCNO ...
Sensitivity analysis of electrical bioimpedance patterns of breast cancer cells labeled with magnetic nanoparticles: forming the foundation for a biosensor of circulating tumor cells.
本研究旨在评估电阻抗谱（EIS）检测悬浮液中低浓度乳腺癌细胞的灵敏度，并建立电生物阻抗与细胞表面分子标志物表达之间的关系。作者将 MCF-7、MDA-MB-231 和 SK-BR-3 三种乳腺癌细胞系分别以 50、500 和 5000 cells/500 µl 浓度，用磁性纳米颗粒-抗体（MNP-ab）生物偶联物标记，其中抗体分别识...
A Rapid and Sensitive
沙门氏菌是食源性疾病的主要病因，快速筛查是预防暴发关键，但现有方法存在耗时长、前处理复杂或灵敏度低等问题。本研究开发了一种基于粘弹性惯性微流控的沙门氏菌微流控生物传感器，利用磁性纳米颗粒（MNP）分离磁性细菌与未结合MNP，并用酶催化比色放大生物信号。首先用多克隆抗体（PAb）和辣根过氧化物酶（HRP）修饰的MNP特异性捕获沙门氏菌...
Poly-
本研究开发了一种由聚-γ-谷氨酸（PGA）和壳聚糖（CS）组成的水凝胶纳米颗粒（PGA/CS NPs），其内部同时包埋葡萄糖氧化酶（GOx）和磁性纳米颗粒（MNPs）。制备时先将 GOx 与 MNPs 分散于 PGA 溶液中，再滴加至 CS 溶液中，通过快速离子交联形成水凝胶纳米颗粒。葡萄糖检测基于级联催化反应：GOx 催化葡萄糖氧...
Immunoassay-type biosensor based on magnetic nanoparticle capture and the fluorescence signal formed by horseradish peroxidase catalysis for tumor-related exosome determination.
本文设计了一种用于肿瘤相关外泌体检测的夹心型荧光生物传感器。该传感器以羧基化磁性纳米颗粒（MNP）为捕获基底，通过 EDC/NHS 活化羧基并偶联抗 CD63 抗体，利用外泌体表面 CD63 蛋白实现特异性捕获；随后加入生物素化抗 EpCAM 抗体识别肿瘤来源外泌体表面过表达的 EpCAM，再加入链霉亲和素-辣根过氧化物酶（SA-H...
The Performance of the Magneto-Impedance Effect for the Detection of Superparamagnetic Particles.
本文利用有限元法直接求解麦克斯韦方程，研究磁阻抗（MI）传感器检测超顺磁性磁性纳米颗粒（MNP）存在与浓度的性能。对于未被外磁场充分磁化的超顺磁颗粒，假设MI传感器对颗粒的响应主要来源于颗粒等效磁导率对传感器阻抗的影响，而非颗粒产生的杂散磁场。模拟将MNP液滴置于微带传输线中的MI敏感导体上，通过改变颗粒系统磁导率μP来代表不同浓度...
Magnetic Particles: Their Applications from Sample Preparations to Biosensing Platforms.
磁性材料作为通用工具的兴趣日益增长，相关科学出版物不断增加。近年来，磁性氧化铁颗粒在粒径、化学组成和表面化学方面的合成取得显著进展。此外，磁性颗粒表面的聚合物、二氧化硅、生物分子等表面层可经修饰，以获得对目标分子的亲和力。所开发的磁性氧化铁颗粒已广泛用于诊断应用，如样品制备和生物传感平台，从而提高对目标分子的选择性和灵敏度，并便于在...
A Microfluidic Biosensor Based on Magnetic Nanoparticle Separation, Quantum Dots Labeling and MnO
为筛查食源性病原体并预防微生物食物中毒，作者开发了一种微流控生物传感器，用于快速、灵敏地检测鼠伤寒沙门氏菌。该传感器以量子点（QDs）作为荧光探针进行信号读出，并采用二氧化锰纳米花（MnO2 NFs）作为QDs纳米载体实现信号放大。测试前，氨基修饰MnO2纳米花（MnO2-NH2 NFs）通过EDC/NHSS法与羧基修饰QDs偶联形...
Performance Validation of a Planar Hall Resistance Biosensor through Beta-Amyloid Biomarker.
磁传感器在生物医学应用中具有巨大潜力，尤其适用于磁标记生物分子和细胞的检测。基于平面霍尔效应传感器相比其他磁传感器具有更优热稳定性的优势，作者设计了一种无需外加磁场即可检测磁标签的便携式生物传感器平台。该三层传感器由 Ta(5 nm)/NiFe(10 nm)/Cu(x=0–1.2 nm)/IrMn(10 nm)/Ta(5 nm) 组...
Functionalization of anti-Brucella antibody based on SNP and MNP nanoparticles for visual and spectrophotometric detection of Brucella.
本研究设计了一种基于铁磁性纳米颗粒（MNPs）和二氧化硅纳米颗粒（SNPs）的高灵敏度免疫纳米生物传感器，用于检测牛种布鲁氏菌（B. abortus）。首先将抗布鲁氏菌一抗多克隆抗体（IgG1）偶联到MNPs表面形成MNP-IgG1；将二抗多克隆抗体（IgG2）和辣根过氧化物酶（HRP）共同偶联到SNPs表面形成HRP-SNP-Ig...
Cooperation Mode of Outer Surface and Inner Space of Nanochannel: Separation-Detection System Based on Integrated Nanochannel Electrode for Rapid and Facile Detection of
纳米通道在智能系统中具有广阔前景，但当前研究多集中于纳米通道内部空间，外表面很少被探索。本文报道了一种利用集成纳米通道电极（INCE）实现纳米通道外表面与内部空间协同工作的模式，并将其构建为用于食源性细菌快速、简便检测的分离-检测系统。与常规纳米通道系统不同，INCE 将两个电极集成为高敏感电化学界面，同时纳米通道本身作为纳滤器，形...
A dual-responsive biosensor for blood lead detection.
血液中痕量重金属的简便准确检测非常重要。本文成功开发了一种基于肝素修饰磁性超支化聚酰胺（MHPAM-H）的新型双响应电化学/荧光生物传感器，用于血铅检测。当与血铅离子结合后，由于超支化聚酰胺（HPAM）富含氨基、具有空腔结构以及良好荧光性能，该双传感器既能产生电化学信号，也能产生荧光信号。详细研究了血液生物相容性、双响应传感器构建、...
RETRACTED: 2D magnetic MoS
细胞释放的外泌体在细胞间通讯中发挥重要作用，并在癌症早筛和预后评估中具临床潜力。本文开发了一种基于二维MoS2–Fe3O4纳米结构（MOFE）作为磁响应探针的超灵敏巨磁阻（GMR）生物传感器，用于外泌体检测。MOFE通过简单相转移法合成；与纯Fe3O4磁性纳米颗粒（MNP）相比，层状MoS2可作为模板招募高密度MNP，形成多磁性颗粒...