本文报道了一种基于纳米技术的酶功能化云母表面研究方法。作者利用原子力显微镜（AFM）测定固定化在云母芯片表面的含血红素细胞色素P450 CYP102A1（CYP102A1）单分子的催化活性。在液相近天然条件下，采用曲率半径10–20 nm的AFM悬臂探针测量单个酶分子的高度波动。研究发现，在催化过程中，单个酶分子高度波动的平均幅度比...
新冠疫情暴露了现有 RT-PCR 检测在灵敏度、特异性、周转时间和假阴性方面的局限。本文报道了一种新型磁性免疫捕获流式病毒学纳米生物传感器 MICaFVi，用于冠状病毒检测。该方法将磁性纳米颗粒（MNP）介导的病毒免疫捕获富集与流式病毒学分析相结合，无需核酸扩增或病毒复制即可敏感检测病毒颗粒和假病毒。概念验证中，采用抗刺突抗体偶联的...
固体表面上分子分析物的电离态对基础科学及纳米生物传感器设计具有重要意义。这些电离态由待测物质中分子之间以及分子与靶表面之间的相互作用诱导产生。本文利用 COMSOL Multiphysics 软件对带栅极控制的动态 PIN 二极管进行计算机模拟，研究表面电荷密度和分布对器件输出信号生成的影响。该器件具有内置势垒，能够在动态阳极偏置下...
金黄色葡萄球菌是食品工业和医院感染中的重要病原菌，现有检测方法常存在耗时长、灵敏度不足等问题。本研究设计了一种基于铁纳米粒子（MNPs）的纳米生物传感器，用于检测金黄色葡萄球菌。首先通过共沉淀法合成 MNPs，并依次用 TEOS、APTES 和 SMCC 修饰，再与硫醇修饰的 DNA 生物传感器共价偶联，形成 MNP-TiO2-AP...
为保障无微生物污染的食品供应，快速检测微生物污染至关重要。过去二十年提出了多种生物传感器设计，涵盖不同结合配体、信号放大和检测机制；有些是基于复杂纳米颗粒化学和配体固定的自包含试纸条，有些是基于 ELISA 96 孔板的多步荧光检测，许多还使用昂贵抗体或 DNA 配体。但这些设计对多数用户并不实用，因为它们没有首先满足生物传感器基本...
本文设计了一种用于蛋白质计算机模拟检测的新型纳米生物传感器，以亮氨酸/钯负载(5,5)单壁碳纳米管矩阵为传感平台。采用密度泛函理论B3LYP/6-31G(d)水平分析所提纳米生物传感器的几何与电子结构，并用Tomasi极化连续介质模型研究溶剂效应。通过分子内原子理论计算键临界点电子密度及其拉普拉斯量，结合自然键轨道分析深入阐明相互作...
本文开发了一种磁性可刷新受体平台（MRP）结构，可集成到多种纳米生物传感器结构中，构建可重复使用的纳米生物传感器芯片。该结构能够方便地从传感器表面去除已使用的受体分子，并使传感器用于重复传感操作。基于该结构，作者演示了可重复免疫荧光生物传感器。由于该方法可将受体分子置于非常靠近纳米生物传感器表面的位置，因此可用于构建要求受体分子位于...
近年来农化品使用量显著增加，生态系统和人群对高毒性化合物的暴露风险上升，因此发展高灵敏度检测方法具有重要意义。本文首次报道利用原子力光谱（AFS）检测酶抑制型除草剂。作者开发并表征了一种基于原子力显微镜（AFM）探针功能化丙酮酸合成酶（ALS）的纳米生物传感器。甲磺隆（metsulfuron-methyl）是一种ALS抑制剂，可通过...
触觉是皮肤机械刺激产生的复杂感觉，其基本单元为皮肤机械感受器。本文旨在建立一种框架，将传入机械感受器在动态压缩载荷下的行为建模为纳米尺度生物传感器，并采用多变量回归技术进行表征。由于系统包含连续输入变量和对应神经动作电位的单一二值输出变量，作者选择多变量逻辑回归模型。该方法用于量化 10 条来自大鼠毛皮的快速适应传入神经对压缩应力、...