Bacterial detection: from microscope to smartphone.
细菌广泛存在于多种环境，致病细菌对人类健康构成威胁，因此需要开发准确、快速、灵敏的传感系统用于病原诊断、流行病学控制、食品安全和水质监测。细菌检测可按功能分为细菌形态学可视化、细菌特定组分（核酸、表面蛋白等）特异性检测和全细胞检测。本文系统综述了从传统显微镜观察到现代智能手机辅助检测的多种细菌检测策略，包括光学显微镜、荧光显微镜、L...
A facile approach to construct versatile signal amplification system for bacterial detection.
本文提出一种简便构建通用信号放大体系用于细菌检测的方法。借助仿生聚多巴胺（PDA）将生物识别元件和信号分子固定在 Fe3O4@MnO2 纳米材料表面。选择 Fe3O4@MnO2 纳米片作为载体，因其具有超顺磁性，且 MnO2 的强氧化性可增强多巴胺聚合。PDA 包覆在 Fe3O4@MnO2 表面，提供稳定且便捷的固定平台，可通过多巴...
Nanoscale bacteriophage biosensors beyond phage display.
噬菌体传统上用于噬菌体展示技术，以筛选高亲和性抗原特异性肽。近年来，其纳米尺寸、易于遗传改造以及可在衣壳外表面表达任意蛋白或肽的特性，使其在多种生物传感器中受到关注。噬菌体较短的复制周期可经济、快速、可重复地大规模生产工程化噬菌体传感器。随着临床生物标志物不断涌现，发展用于检测和定量这些标志物的现有及新技术十分必要。本综述按形态将噬...
Carbon nanotube-based aptasensors for the rapid and ultrasensitive detection of bacteria.
本文报道一种基于单壁碳纳米管（SWCNT）和适配体（aptamer）的新一代电位法生物传感器，用于微生物的超低浓度、选择性检测。作者将羧基化SWCNT喷涂于玻璃碳电极表面，形成约30 μm均匀换能层，并通过EDC/NHS化学将3′端氨基适配体共价连接至SWCNT侧壁。当目标细菌与适配体结合时，适配体发生构象变化，使磷酸二酯基团远离S...
Biofunctionalization of nanoparticle assisted mass spectrometry as biosensors for rapid detection of plant associated bacteria.
本研究将基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）作为生物传感器，用于快速检测胡萝卜根际土壤和根中的植物相关细菌（PAB）。传统细菌鉴定依赖培养、形态、生化或分子方法，耗时长且依赖已知序列；MALDI-TOF MS可通过蛋白谱快速识别，但对低浓度细菌直接检测受限。作者以人血清免疫球蛋白G（h-IgG）功能化铂纳米颗...
Polymerase chain reaction-free, sample-to-answer bacterial detection in 30 minutes with integrated cell lysis.
为改善感染病诊断与管理，发展快速、准确、去中心化的细菌病原检测技术具有重要意义。现有临床方法通常依赖耗时的样品培养或聚合酶链反应（PCR），难以在需求点使用。本文报道一种无需PCR的集成平台，将通用细菌电裂解方法与高灵敏纳米结构电化学生物传感器相结合，用于快速检测细菌。该裂解方法快速、有效，可释放细菌样品中的胞内RNA，并能在简单、...
Fiber loop ringdown DNA and bacteria sensors.
本文报道一种基于折射率的光纤环腔衰减倏逝场（FLRD-EF）生物传感器。传感信号为环腔衰减时间常数，利用激光脉冲在光纤环路中多次往返，使检测灵敏度随通过次数增强。传感器头采用部分刻蚀单模光纤，通过倏逝场与外部介质相互作用实现无标记检测。作者演示了三种不同单链DNA和一种大肠杆菌在去离子水溶液中的体相折射率检测，并证明不同DNA因体相...
Colorimetric bacteria sensing using a supramolecular enzyme-nanoparticle biosensor.
病原菌的快速、高灵敏检测对环境监测和临床诊断至关重要。本文报道了一种基于酶-纳米颗粒偶联体系的比色细菌传感方法，用于检测微生物污染。该体系采用表面修饰季铵基团的阳离子金纳米颗粒（AuNPs），通过静电作用结合阴离子β-半乳糖苷酶（β-Gal），从而抑制其酶活性。当目标细菌与纳米颗粒结合时，细菌阴离子表面置换并释放β-Gal，使酶活性...
Electro-microchip DNA-biosensor for bacteria detection.
本文报道一种基于 DNA 杂交与电微芯片换能器的细菌生物传感器。以鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii）为模型，因其引起的医院血流感染发生率高。检测策略为：先以 5′端生物素标记引物 PCR 扩增细菌 DNA，使其与固定在芯片上的特异性寡核苷酸探针杂交；随后加入金纳米颗粒-链霉亲和素（AuNPs-strept...
Surface plasmon resonance immunosensor for bacteria detection.
本文报道了两种基于表面等离子共振（SPR）技术的细菌生物传感器。第一种传感器基于功能化金基底，第二种基于固定金纳米颗粒（AuNPs）的修饰金基底。对于第一种传感器，金基底采用自组装单分子层技术用酸硫醇进行功能化；对于第二种传感器，则在经修饰的金基底上固定金纳米颗粒。两种传感器均固定多克隆抗大肠杆菌抗体，用于特异性检测大肠杆菌（E. ...
Rapid and label-free bacteria detection by surface plasmon resonance (SPR) biosensors.
表面等离子共振（SPR）生物传感器技术已成功用于蛋白质、药物、DNA 和微生物等多种分析物的检测。基于 SPR 的免疫传感器将特异性抗原-抗体反应与光学换能相结合，具有灵敏、特异、快速和无标记检测等优点，已成为细菌定量检测的有前景工具。本文综述了 SPR 免疫检测法用于细菌检测开发中的关键问题，重点讨论仪器系统、表面功能化、液体处理...
High sensitivity detection of 16s rRNA using peptide nucleic acid probes and a surface plasmon resonance biosensor.
本文报道了一种基于肽核酸（PNA）捕获探针和表面等离子共振（SPR）传感器的高灵敏度大肠杆菌16S rRNA检测方法。16S rRNA是用于物种鉴定的遗传标记，由于拷贝数较高，可在不经PCR扩增的情况下直接分析。PNA具有中性骨架，与16S rRNA杂交后，传感器表面离子状态由中性变为负电性。作者合成了阳离子金纳米颗粒，使其通过静电...
A rapid method for detection of catalase-positive and catalase-negative bacteria based on monitoring of hydrogen peroxide evolution at a composite peroxidase biosensor.
本文报道了一种基于石墨–特氟龙–过氧化物酶–二茂铁复合电极快速检测复杂培养基中过氧化氢酶阳性和阴性细菌的方法。该方法通过监测细菌代谢过程中过氧化氢的消耗或生成来实现检测，分别以大肠杆菌和肺炎链球菌作为过氧化氢酶阳性和阴性模式菌。过氧化氢在 0.00 V 下进行安培测量。作者优化了工作液组成、孵育时间和过氧化氢浓度等实验条件，并在生物...
Lectin-modified piezoelectric biosensors for bacteria recognition and quantification.
本文提出利用凝集素构建微生物生物传感器。将凝集素固定于镀金石英晶体表面，采用电化学石英晶体微天平（EQCM）对细菌与凝集素的结合事件进行直接压电无标记转换。以刀豆蛋白A（Con A）和大肠杆菌为模型体系，比较了非极化、极化（−0.200 V）金表面直接吸附以及亲和素–生物素固定等凝集素固定方式。结果表明，通过亲和素–生物素固定 Co...