Paper-Based DNA Biosensor for Rapid and Selective Detection of miR-21.
癌症是全球第二大死因,2022年造成约970万人死亡。尽管常规筛查对早期发现至关重要,但医疗资源不平等仍存在,亟需公平可及的诊断方案。微小RNA(miRNA)作为癌症生物标志物推动了早期诊断发展,其中miR-21在多种癌症中显著过表达,具有重要诊断价值。传统检测方法准确但成本高、流程复杂,难以用于资源有限地区。纸基电化学生物传感器具...
癌症是全球第二大死因,2022年造成约970万人死亡。尽管常规筛查对早期发现至关重要,但医疗资源不平等仍存在,亟需公平可及的诊断方案。微小RNA(miRNA)作为癌症生物标志物推动了早期诊断发展,其中miR-21在多种癌症中显著过表达,具有重要诊断价值。传统检测方法准确但成本高、流程复杂,难以用于资源有限地区。纸基电化学生物传感器具...
慢性肾脏病(CKD)是全球高发的非传染性疾病,尿液 pH 和葡萄糖等生物标志物的安全、准确、可靠分析对早期发现和病情监测具有重要意义。现有尿液检测技术或依赖医院设备、耗时长,或灵敏度不足且存在职业暴露风险。本文报道一种与临床尿液采样管集成的纸基双功能生物传感器,可同时定量检测尿液 pH 和葡萄糖。pH 传感器通过优化恒压电化学沉积法...
本文报道了一种基于石墨烯/导电聚合物纸基生物传感器(GCPPS),用于多巴胺和细胞因子的快速、低成本检测。作者通过行星混合制备石墨烯纳米片(GNF)与聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)导电墨水,并将其浸涂于激光切割的 Whatman 滤纸基底上,形成工作电极、对电极和银墨水参比电极。扫描电镜与拉曼光谱表...
本文报道了一种基于 Whatman 滤纸、采用铅笔与钢笔双步手绘法制备的高灵敏无酶汗液葡萄糖传感器。首先用 8B 石墨铅笔在滤纸上手工摩擦制备两个铅笔电极(PDE);随后用自制铜纳米颗粒墨水(CuNP-ink)笔在其中一个 PDE 上绘制传感层,形成 CuNP-ink/PDE 工作电极,另一个 PDE 用银导电墨水(Ag-ink)笔...
由于传统检测技术成本高且耗时长,开发低成本、便携且柔性的诊断工具以监测动物饲料添加剂十分迫切。纸基生物传感器作为即时检测工具具有易使用、微型化等优点,但灵敏度通常较低。适配体作为生物识别元件可提高纸基传感器的选择性与灵敏度。本研究开发了一种新型纸基电化学适配体传感器,用于检测莱克多巴胺(ractopamine, RAC)。该传感器采...
本文报道了一种基于纸基适配体-抗体夹心策略的电化学生物传感器,用于在深共熔溶剂(DES)中检测食品中的麸质。该传感器以实验室滤纸圆盘为低成本载体,经海藻酸钠修饰后,通过 EDC/NHS 化学共价固定 5′-氨基截短适配体 Gli4-T,并用 BSA 封闭非特异位点。样品中的麦胶蛋白/麸质被适配体捕获后,加入辣根过氧化物酶(HRP)标...
水传播病原体主要由卫生条件差、工业废水和污泥引起,导致死亡率上升。为预防此类风险,需要简单、用户友好且可快速现场检测病原体的生物传感器。由于污染水中主要含有大肠菌群(约80%),其中大肠杆菌(Escherichia coli, E. coli)为主要菌种,作者开发了一种丝网印刷纸基无标记生物传感器用于检测水中E. coli。纳米结构...
纸基生物传感器被认为是简单且成本效益高的分析检测与诊断平台。本研究开发了一种纸基电化学生物传感器,用于快速、灵敏地检测与肺癌早期诊断相关的微小RNA(miRNA-155和miRNA-21)。通过蜡印法制备疏水屏障以形成电极区域,并通过简单模板法构建三电极系统。碳基工作电极分别用还原氧化石墨烯(RGO)或二硫化钼(MoS2)纳米片修饰...
六价铬是工业过程排入环境和水体的有毒重金属,传统分析方法需要昂贵设备和复杂样品前处理,不适合现场检测。滤纸因毛细作用可吸液、轻便、廉价且易于裁切,可作为酶固定化平台。本研究比较了壳聚糖、海藻酸钠和右旋糖酐三种多糖在滤纸上包埋葡萄糖氧化酶(GOx)的包埋效率、活性和稳定性。其中壳聚糖在0.3%(w/v)时包埋效率约90%,表现最佳;4...
肉毒神经毒素(BoNTs)由土壤细菌肉毒梭菌产生,是肉毒中毒的病因,并被列为生物危害因子,因此需要快速筛查方法以便及时采取正确对策。金标准方法依赖小鼠致死试验,分析时间长,即2–5天,阻碍食品安全和医学诊断的及时处理。本文提出首个基于纸的无抗体传感器,用于可靠、快速地检测 BoNT/A 和 BoNT/C,利用其对能够模拟天然底物 S...
胰腺导管腺癌是胰腺最常见恶性肿瘤,也是癌症相关死亡第四大原因,5年生存率仅约8%。其进展迅速、症状不典型且缺乏有效筛查手段,导致早期诊断困难。针对该问题,本文报道了一种低成本纸基生物传感器,用于检测胰腺导管腺癌生物标志物miRNA-492。该平台通过蜡印技术在办公纸上构建疏水图案,并在其上丝网印刷电化学传感器,形成微型化、灵敏且稳健...
本文报道了一种廉价、简单的多壁碳纳米管@纸(MWCNTs@paper)生物传感器,用于检测胰腺癌生物标志物糖类抗原19-9(CA19-9)。将CA19-9抗体固定于沉积在微孔滤纸上的MWCNTs表面,利用抗原-抗体特异性结合引起传感器元件电阻变化,实现CA19-9浓度与电阻的线性响应。该传感器检测范围宽(0 U/mL至至少1000 ...
随着人类活动不断向水系统排放污染物,安全饮用水获取成为全球性问题,亟需快速、灵敏的污染物检测方法。本文报道了一种纸基微生物燃料电池(MFC)传感器,用于便携式、一次性、现场水质监测。该传感器由两层 Whatman #1 滤纸组装而成,通过蜡图案界定亲水储液区并形成疏水边界,阳极采用 PEDOT:PSS/DMSO 导电墨水并滴加 3-...
本研究报道了一种用于尿液葡萄糖半定量视觉筛查的新型电化学生物传感器。该非侵入性传感器将一次性纸基传感条与简单放大器电路及视觉读出模块集成。纸基传感条由五个酶活化电极组成,每个电极连接特定指示电路,当尿液中葡萄糖达到预设浓度时触发发光二极管(LED)点亮。器件具有低成本、可丢弃的纸基葡萄糖氧化酶(GOx)/聚(3,4-乙撑二氧噻吩):...
本文报道了一种低成本、易制备的纸基多通道电化学检测装置,可同时完成8个测量点。该装置以纸、碳墨和多功能镀金连接器为主要材料,并将纸基电化学平台与玻璃纤维条结合,实现样品采集步骤的集成。作者将葡萄糖氧化酶(GOx)和辣根过氧化物酶(HRP)以及电子转移介体亚铁氰化物吸附在纸基电极上,干燥后加入含葡萄糖标准品或样品的溶液,同步记录8条计...
纸基生物传感器具有易用、低成本和环保等优点,适用于即时诊断。本研究报道了一种新型纸基生物传感器,采用层级组装纳米材料和金属有机框架(MOF)增强生物探针,同时检测与癌症早期诊断相关的 microRNA-141(miR-141)和 microRNA-21(miR-21)。多维纳米材料组合可在普通纸基上实现低阻抗和大传感面积。MOF 偶...
本文报道一种用于监测饮料中葡萄糖水平的一次性、低成本纸基生物传感器。该传感器采用铂化滤纸作为工作电极基底,并在其上依次滴涂 Nafion 膜和由聚乙烯醇(PVA)与壳聚糖组成的生物相容性聚合物膜,膜中固定葡萄糖氧化酶(GOx)作为识别元件。检测基于电位法:GOx 催化葡萄糖氧化生成过氧化氢(H2O2),H2O2 改变铂电极界面氧化还...
当前环保合成路径需求强烈。本文提出滤纸作为化学反应的便捷支架,以证明该新方法,利用少量前驱体在滤纸上合成普鲁士蓝纳米颗粒(PBNPs),无需外部输入如pH、电压、还原剂,且不产生废物。所得功能纸命名为“Paper Blue”,成功应用于传感领域,利用其在低施加电位下还原过氧化氢。该生态设计“Paper Blue”与蜡印和丝网印刷结合...
安全饮水是人类基本权利,但许多地区缺乏可现场部署的低成本水质检测工具。本文报道了首个通过丝网印刷将可降解碳基电极制备在单张纸上的纸基微生物燃料电池(pMFC),并将其用作水中生物活性毒性化合物(如甲醛)的冲击传感器。该器件以纸基同时作为电极载体和质子扩散隔膜,无需外部膜、泵或恒电位仪;阳极富集电活性细菌生物膜,通过氧化乙酸产生电流,...
尽管已有大量流感病毒检测研究,但纸基无标记电化学免疫传感器尚未见报道。本文提出一种低成本、手工制备的纸基免疫传感器,用于无标记电化学检测 H1N1 流感病毒。该传感器通过玻璃喷雾器将 PDMS 修饰的疏水二氧化硅纳米颗粒喷涂到 Whatman 滤纸上,使其具有超疏水性;30–40 次喷涂对应 0.39–0.41 mg cm−2 的纳...