非侵入式血糖监测因生物样品复杂及传统光学方法局限而长期困难。尽管近红外分光光度法取得进展，但直接应用朗伯-比尔定律存在问题，尤其在复杂有机溶液中呈非线性。本文提出并验证一种考虑朗伯-比尔定律局限及分子相互作用特异性的葡萄糖血中消光系数测定方法，并通过迭代优化在多重复中保持一致。对两名受试者的全血和血浆在700–1400 nm进行分光...
生物标志物为疾病和异常状态提供关键分子信息，但在资源有限地区以超低浓度检测仍具挑战。本研究报道一种基于柠檬酸功能化磁性颗粒的比色免疫传感器，用于皮摩尔水平检测调节葡萄糖代谢的胰岛素。该传感器采用双抗体夹心免疫分析：一种抗胰岛素单克隆抗体经 EDC/NHS 共价偶联到磁性颗粒表面，用于捕获和富集目标；另一种抗胰岛素抗体标记辣根过氧化物...
胰岛素和C-肽是糖尿病及部分肝病的重要临床指标，但痕量血清中同时检测两者的研究有限，亟需高灵敏、高特异性的同步检测方法。本研究采用简单湿化学法制备核-壳-卫星分层结构纳米复合材料Au NRs@Raman tags@SiO2@Ag，作为SERS生物传感器；以4-MBA和DTNB为拉曼报告分子，分别用于胰岛素和C-肽识别，并用抗体实现特...
可穿戴电子设备正日益用于获取个人健康数据，但尚不能直接编程基于基因的治疗，因为缺乏直接的电-基因接口。本文报道一种由直流电（DC）驱动的调控技术（DART），利用电池提供的直流电在电极界面产生低毒性水平的活性氧（ROS），并通过内源 ROS 生物传感器 KEAP1/NRF2 可逆、精细地调控合成启动子，从而在人细胞中实现时间依赖和电...
糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，因可引发严重并发症而被称为“沉默杀手”。早期识别1型、2型及线粒体糖尿病对提高治疗成功率和患者生活质量至关重要。适配体生物传感器因对疾病生物标志物具有高灵敏度和高选择性而得到广泛开发。适配体是由寡核苷酸或短肽组成的短序列，可识别特定配体并结合从小离子到大蛋白的多种靶分子；其具有灵敏度高、选择性...
CRISPR/Cas12a 因具有反式切割活性，已成为新型 DNA 生物传感器开发的关键技术。尽管其在核酸检测中表现突出，但面向非核酸靶标、尤其是皮摩尔以下浓度的通用 CRISPR/Cas 传感系统仍具挑战。DNA 适配体可通过构象变化高亲和、高特异性地结合蛋白、小分子和细胞等靶标。本文利用适配体的多样结合能力，并将 Cas12a ...
几乎所有基于配体-受体结合的生物传感器都在平衡条件下工作。然而，在低配体浓度下，受体（如抗体或适配体）达到平衡的过程缓慢，使平衡型传感器难以同时实现快速与高灵敏测量。本文提出一种平衡前生物传感方法的理论基础，使传感器在未达到结合平衡前即可定量测量配体浓度。该方法不再仅在单一时间点测量受体结合，而是利用受体对浓度变化的动力学响应，通过...
本文报道了一种双电化学免疫传感器微芯片，用于同时检测胰岛素（I）和皮质醇（C）生物标志物，以增强自动胰岛素输注系统改善血糖调控的能力。该芯片在同一平台上整合了不同酶标记的竞争性与夹心免疫分析格式：胰岛素检测基于辣根过氧化物酶（HRP）标记的夹心免疫分析，皮质醇检测基于碱性磷酸酶（ALP）标记的竞争免疫分析。通过系统优化不同捕获酶标记...
本研究构建了一种用于快速检测胰岛素的光学适配体传感平台。通过简易小乳液法合成胺化多孔硅微球（PSiMPs），利用其大比表面积，经戊二醛交联共价固定胰岛素结合DNA适配体IGA3。通过一锅法合成含哌啶侧链的镍(II) salphen配合物Ni(II)-SP，并作为光学标签；其平面芳香基团与G-四链体适配体的芳香碳之间发生强π-π堆积，...
本文提出一种基于适配体和寡核苷酸-金纳米颗粒功能化纳米二氧化硅@氧化石墨烯气凝胶的新型化学发光（CL）生物传感器，用于胰岛素（INS）的高选择性、高灵敏度检测。首先制备纳米二氧化硅功能化氧化石墨烯气凝胶（SiO2@GOAG），该复合材料具有丰富孔分布、大比表面积和良好生物相容性。胰岛素适配体（IGA3）作为生物识别元件，寡核苷酸功能...
糖尿病是一种持续终身的慢性代谢疾病。葡萄糖和胰岛素是监测和控制该疾病的主要指标。在糖尿病的诊断和控制中，常使用多种实验室检测。其中，血糖浓度测定是主要诊断标准之一。适当控制血糖水平可延缓并更大程度地预防并发症。因此，血糖监测是糖尿病管理的必要工具。胰岛素在葡萄糖代谢中起重要作用，其测定对糖尿病的诊断和控制具有重要价值。基于不同机制已...
在疾病筛查、诊断与控制中，利用单一芯片同时执行基于酶和抗体识别的不同生物检测格式仍具挑战，因为两类检测对表面化学和操作条件要求完全不同。本文报道了一种双标志物生物传感器芯片，将酶法与免疫法电化学检测集成于同一芯片，用于同时测定胰岛素（I）和葡萄糖（G）。葡萄糖传感器采用葡萄糖氧化酶（GOx）介导的酶促反应，并以TTF作为电子介体；胰...
胰岛素和运动可促使骨骼肌纤维表面的葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）转位，从而促进葡萄糖摄取。为直接测量成年骨骼肌中 GLUT4 的转位，本研究验证了一种基于基因编码生物传感器的简单检测方法。作者将 GLUT4-7myc-GFP 质粒电穿孔导入小鼠骨骼肌，使肌纤维表达在胞外环携带 myc 表位并融合 GFP 的 GLUT4 报告蛋白。活...
本文设计了一种基于新型电化学发光共振能量转移（ECL-RET）策略的胰岛素检测生物传感器。羧基化聚(9,9-二辛基芴-2,7-二基)纳米点（PFO dots）作为ECL供体，3,4,9,10-芘四甲酸（PTCA）作为ECL受体，过氧化氢（H2O2）作为共反应剂。PFO dots与胰岛素一抗（Ab1）偶联，PTCA与胰岛素二抗（Ab2...
本文报道了一种用于血浆胰岛素检测与测定的新型电化学阻抗适配体传感器。该传感器以铅笔石墨电极为基底，先通过邻苯二胺单体的阳极氧化在电极表面形成聚邻苯二胺导电聚合物膜，再在聚合物膜上修饰金纳米颗粒（GNPs），随后将5'端巯基修饰的单链DNA适配体（ss-DNA aptamer）自组装固定于金纳米颗粒表面。研究系统评估了影响传感器灵敏度...
本文报道了一种基于BiOBr/Ag2S复合材料的超灵敏无标记光电化学免疫传感器，用于胰岛素检测。首先以硫代乙醇酸（TGA）修饰BiOBr分级微球，随后在其表面原位生长Ag2S纳米颗粒，形成具有高可见光光电化学活性的BiOBr/Ag2S复合材料。以抗坏血酸（AA）为电子供体清除光生空穴时，该复合材料表现出优异的光电流响应。为固定胰岛素...
本文报道了一种基于多孔硅（pSi）的无标记光学生物传感器，用于检测胰岛素。研究分别以胰岛素抗体和适配体作为识别元件，独立设计并优化了两套平行传感界面。两种生物识别元件均通过酰胺偶联共价固定于热氢化硅烷化多孔硅表面，未反应位点用聚乙二醇（PEG）封闭，以提高稳定性并降低非特异性污染。采用干涉反射光谱（IRS）在不同介质（含血清与不含血...
胰岛素是维持血糖稳态的关键激素，其缺乏或水平异常与多种糖尿病相关疾病有关。本文报道了一种还原氧化石墨烯（rGO）修饰的互指链电极（ICE）用于胰岛素的直接电容式检测。首先通过恒电位电沉积在 ICE 表面制备 rGO 层，随后依次用 3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）自组装单分子层、戊二醛（GA）和胰岛素抗体修饰电极，以构建特异性...
本研究采用离子注入法制备低成本、环境友好的镍纳米粒子（NiNPs）修饰电极，用于胰岛素的超灵敏电化学检测。扫描电镜（SEM）表征显示NiNPs呈球形、均匀分布，直径约4–8 nm。通过循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱（EIS）和计时电流法（I–t）评价胰岛素检测性能。NiNPs修饰的氧化铟锡（ITO）电极（NiNPs/ITO）表现出...
电气检测有望为蛋白生物标志物检测提供高灵敏、低成本、便携、自动化和多路联用的手段，从而支撑疾病分层和即时诊断的发展。然而，这类无试剂高灵敏检测在血清等复杂液体中常面临严重的非特异信号和电活性背景干扰问题。本文报道了一种基于化学吸附两性离子聚合物支撑层和相位监测非法拉第电化学阻抗谱（EIS）的高灵敏、选择性胰岛素电化学生物传感器，并完...