本文报道了一种氨基功能化绿色荧光碳点（CDs）的表面能量转移（SET）生物传感器，用于透明质酸酶（Hase）检测。作者以 D-葡萄糖胺为氮掺杂碳源、过量焦磷酸钠为催化剂，经 180 ℃ 水热反应一步合成水溶性氨基 CDs，并经透析纯化。所得 CDs 平均粒径约 4.11 nm，在多种激发波长和 pH 环境下均呈现稳定的绿色荧光，量子...
本文研究了氧化石墨烯（GO）与具有不同主链和侧链结构的共轭聚电解质（CPEs）之间的相互作用，并通过 CPEs 的荧光猝灭机制发现，CPEs 的电荷和分子结构对 GO–CPEs 相互作用起重要作用，其中静电作用、π–π 作用和阳离子–π 键是主要驱动力。基于对 GO–CPEs 杂化体系的理解，作者选用阳离子型 CPE P2 构建了一...
本文提出一种巧妙的一步微波法，在柠檬酸和乙二胺存在下大规模制备水溶性光致发光碳点（CDs）。与基于CDs的其他纳米材料相比，所制备的CDs具有高荧光量子产率（QY）以及在有机相和无机相中的优异稳定性。经简单后处理，CDs可用作新型荧光墨水，用于信息存储和纳米纤维电纺。值得注意的是，凭借优良溶解性和超低毒性，CDs是细胞、植物和动物中...
胶体纳米颗粒生物传感器受到高度关注，在基础研究与医学应用中具有广阔前景。本文综述了纳米颗粒开发、表面化学和生物传感机制的最新进展，并讨论多种技术如何推动其商业化与临床转化。近期成功实例包括在人血清中超灵敏检测癌症生物标志物，以及在活体内检测甲基汞。文章指出五个关键材料挑战，包括建立稳健的大规模纳米颗粒合成方法；同时提出五个更广泛挑战...
来自极端嗜热菌 Thermotoga maritima 的精氨酸结合蛋白（TmArgBP）是周质结合蛋白家族成员，分子量约 27.7 kDa，具有典型的双域结构。该蛋白对精氨酸具有极高的特异性和亲和力，并在高温条件下仍保持结合能力。本文综述 TmArgBP 的结构与功能特征，重点讨论其作为精氨酸生物传感器识别元件的潜在应用。由于生物...
量子点（QDs）在生物成像与传感中备受关注。本文报道一种基于泛醌终止二硫醚配体（QnNS，n=2、5、10）功能化 CdSe/ZnS 量子点的复合物 I 生物传感器。不同烷基间隔臂的 QnNS 作为表面封端配体修饰量子点；由于量子点对电子转移过程高度敏感，其生物偶联物荧光可随 QnNS 氧化还原状态发生增强或猝灭。在 NADH 存在...
理解并改善体内材料与信号稳定性，对实现长期植入式医疗传感器至关重要。在一项基于葡萄糖敏感水凝胶的植入式葡萄糖传感器人体临床测试中，取出分析发现硼酸识别元件从荧光指示剂中被氧化，导致植入数小时内信号快速丢失。湿实验证据和体外复现表明，炎症反应产生的活性氧，尤其是过氧化氢（H2O2），是造成氧化脱硼的原因。研究者在多孔水凝胶表面通过等离...
本研究在纳米晶金刚石（NCD）薄膜表面设计了一种适配体传感器，用于检测血小板源性生长因子（PDGF）。通过直接光化学羧化和胺化，在NCD表面引入羧基（-COOH）和氨基（-NH2），作为固定PDGF结合适配体的探针单元。X射线光电子能谱（XPS）分析表明，直接胺化和羧化NCD表面的氨基与羧基覆盖率分别为23%和12%；尽管羧基密度较...
基于液体填充波导的片上生物光子诊断平台主要用于荧光和拉曼光谱检测，其核心挑战是在弱分析物信号与多种背景信号之间实现高灵敏度区分。主要背景来源包括激发光源的强窄带散射光和波导包层材料产生的弱宽带光致发光。本文综述了基于反谐振反射的固体核心与液体核心滤波结构，并将其与波导集成以衰减不需要的波段。优化生物传感器的关键标准包括：选择可最小化...
本综述讨论短肽（不超过50个氨基酸）作为仿生活性识别元件在传感系统中的应用。近年来，基于不同策略发展了多种肽基传感器：根据单个或少数氨基酸与靶标之间的已知相互作用设计合成肽，并关注能促使传感肽在传感器表面分子间自组装的肽基序；由此可获得高灵敏度、结构复杂的传感器，但设计肽受限于计算机辅助设计的严重困难。随机噬菌体展示短肽从大型、非聚...
为实现离子通道活性的功能分析，在硅基底上通过破裂巨单层囊泡形成悬置于微孔上方的人工脂质双分子层。钙离子指示剂fluo-4被脂质双分子层密封封闭在微孔内；微孔口形成的悬挑结构可防止脂质膜落入孔内，从而实现荧光探针的稳定封闭。将α-溶血素插入脂质膜形成通道后，通过监测微孔内fluo-4的荧光强度变化，分析Ca2+经通道的跨膜输运。微孔体...
本研究开发并表征了一种可植入的多功能藻酸盐微球系统，集生物传感、药物递送和磁共振成像（MRI）于一体。系统以葡萄糖氧化酶（GOx）和氧敏感荧光染料三(4,7-二苯基-1,10-菲啰啉)氯化钌(II)（Rudpp）构成葡萄糖生物传感器，以双氯芬酸钠（Diclo）作为抗炎药，以柠檬酸包覆氧化铁磁性纳米颗粒（Fe3O4 MNP）作为 MR...
本文报道了以蜡烛烟灰制备的碳纳米颗粒（CNPs）作为新型荧光传感平台，用于高灵敏、高选择性地检测水溶液中的汞(II)离子（Hg2+）。据作者所知，这是首次将蜡烛烟灰来源的 CNPs 用于此类传感器。该策略基于：荧光标记的单链 DNA（ssDNA）探针通过 DNA 碱基与 CNP 之间的 π–π 堆积作用吸附于 CNP 表面，导致荧光...
本文报道了一种用于有机磷农药的荧光生物传感器。以CdTe量子点作为pH指示剂和光学换能器，利用壳聚糖（CS）的静电作用，将乙酰胆碱酯酶（AChE）和CdTe交替固定于石英表面，形成石英/APES/CdTe/CS/AChE/CS/CdTe自组装多层膜。无农药时，AChE催化乙酰胆碱水解生成乙酸和胆碱，释放的酸使局部pH下降，被CdTe...
杂化微/纳米凝胶因其尺寸可调、比表面积大、内部网络结构稳定且响应时间短，在多种应用中日益重要。本文综述了杂化微/纳米凝胶在pH、温度、葡萄糖、离子及其他物种光学传感以及细胞内成像方面的最新进展与挑战。作为光学探针，它们可用于血液、生物反应器流体等复杂样品中化学参数的连续监测，并可用于化学研究、工业和食品质量控制。其细胞内探测能力可实...
ADP 荧光检测在基础研究和药物发现中具有重要价值，因为 ADP 是 ATPase 和激酶反应的通用产物。本文报道一种基于四甲基罗丹胺（TMR）标记细菌肌动蛋白同源物 ParM 的新型无试剂荧光生物传感器。该传感器利用 ParM 结合 ADP 时发生的大幅度构象变化，以及 TMR 染料堆叠导致的强荧光猝灭。ParM 在两个邻近位点共...
本文报道了一种将麦芽糖生物传感器固定于二氧化硅溶胶-凝胶中的稳健方法。该传感器由工程化麦芽糖周质结合蛋白（PBP）与对环境敏感荧光探针NBDamide共价偶联构成。作者以二甘油硅烷（DGS）为前驱体构建介孔二氧化硅溶胶-凝胶，将麦芽糖生物传感器嵌入其中，并测量其配体报告荧光性质。结果表明，在DGS衍生二氧化硅基质中，该生物传感器仍保...
本文报道两亲性反离子可激活牛胸腺DNA（ctDNA），使其在体相氯仿膜和脂质双分子层膜中作为阳离子载体。作者以U形管实验证明ctDNA与十二烷基胍（DG）等反离子激活剂形成的复合物能选择性运输番红O和DPX等阳离子，而不运输CF和HPTS等阴离子。在EYPC大单层脂质体中，利用HPTS/DPX荧光猝灭体系显示，ctDNA-DG复合物...
理解生命最小单元中的复杂过程需要新的分析手段。近年来，光学器件与光学技术在单细胞及细胞群体性质研究中的应用日益活跃，包括细胞间通讯、细胞表面相互作用和胞内信号通路监测。本文综述了用于细胞水平探测的光学生物传感器相关技术进展，重点介绍荧光检测、折射率检测、表面等离子共振、干涉仪、谐振镜、光纤生物传感器和光纤布拉格光栅等换能机制，并讨论...