组织工程通过构建功能性组织替代物推动再生医学发展，用于体外研究和治疗应用。优化皮肤工程组织显然受益于局部、实时、精确的氧浓度测量，因为氧在细胞代谢、存活和组织再生中起关键作用。本研究提出一种基于荧光的氧生物传感器，其化学稳定并整合到用于完整皮肤等效物（含真皮和表皮）支架的纤维蛋白基真皮基质中。该过程包括合成一种含钯和 Jeffami...
基于水凝胶的生物传感器有望用于实时连续追踪生物标志物，但水化水凝胶机械性能不足，难以穿皮获取组织间液（ISF）。作者开发了一种微针阵列生物传感器（MAB）贴片，将荧光DNA适配体开关与3D打印支架内的水化水凝胶网格耦合，实现连续、可逆传感。该支架为穿皮提供必要机械支撑，同时保持适配体-水凝胶在ISF中的传感功能。作者通过调节适配体开...
监测环境紫外辐射对生态系统和人类健康至关重要，但传统紫外剂量计缺乏检测 DNA 水平损伤的分子敏感性。本文提出一种基于 CRISPR/Cas12a 的生物传感平台，通过检测 DNA 激活子中紫外诱导的胸腺嘧啶二聚体来量化太阳紫外暴露。该系统利用胸腺嘧啶二聚体导致 crRNA 与 DNA 激活子错配，从而抑制 Cas12a 的顺式识别...
本研究开发了一种基于大蒜皮来源氮掺杂碳点（N-CDs）与乳清蛋白-淀粉（WP-S）乳液凝胶的智能包装材料，用于实时、非侵入检测苹果微生物腐败。所合成碳点具有强pH敏感光致发光特性，其CIE色度坐标和荧光强度随pH变化发生明显改变。将N-CDs引入WP-S乳液后，复合膜接触大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌时，出现明显比色变化和荧光...
本文报道了钛碳化物（Ti3C2）-硫化钴（Co3S4）纳米复合材料在氨基酸生物传感中的应用。Ti3C2 MXene具有导电性好、亲水性强、热稳定性高、层间距大和比表面积高等特点，适合固定生物分子并检测目标分析物；Co3S4为过渡金属硫化物，可增强Ti3C2的电催化活性，尤其适用于氨基酸检测。L-精氨酸是半必需氨基酸，参与蛋白质合成、...
为实现更高整流度，离子二极管需要可控的几何不对称结构，但传统制备工艺难以实现。本文提出一种基于不对称纳米通道网络膜（NCNM）的双极离子二极管，通过双极表面电荷协同与微通道几何优化，在实验和多物理场数值模拟中实现约1600的最高整流度。正向偏压下，阳离子选择性NCNM（CS-NCNM）与阴离子选择性NCNM（AS-NCNM）之间的异...
本文报道了一种通过一锅水热法快速、简便合成的铜掺杂碳点（Cu-CDs），用于焦磷酸根离子（PPi）和 pH 的双重选择性检测。所得 Cu-CDs 平均粒径约 2.55 nm，具有激发无关荧光发射，并含有羧基和氨基等表面功能基团，可作为基于表面钝化机制的荧光纳米探针。在优化条件下，Cu-CDs 对 PPi 的荧光响应在 0.05–20...
本文开发了一种简便、灵敏且选择性的荧光纳米传感器用于检测谷胱甘肽（GSH）。通过微波辅助热解法合成高量子产率碳点（Cdots），并用水热法制备不同形貌二氧化锰（MnO2）纳米结构。比较Cdots@MnO2纳米结构生物传感器的光物理性质发现，荧光猝灭（turn-off）、量子产率、电子转移速率和平均寿命均随MnO2形貌变化。作者制备了...
碳点是纳米碳家族中备受关注的绿色材料，具有生物相容性好、水溶性好、发光可调等特点。本文采用绿色水热法，以薄荷叶提取物为前驱体制备薄荷叶衍生碳点（M-CDs），并将其作为生物传感器、绿色还原剂和生物标志物进行多功能应用。M-CDs 可用于荧光法检测生物相关叶酸（FA），其荧光淬灭响应源于内滤效应，检出限为 280 nM。在包含 16 ...
本研究开发了一种基于生物质氮掺杂碳量子点（N-CQDs）检测细胞色素c（Cyt c）和胰蛋白酶的灵敏策略。N-CQDs以纤维素酶解木质素为碳源、氨水为溶剂和氮源，经一锅水热法合成，水溶性和光学性质稳定。氮掺杂使荧光量子产率提高至8.23%，约为掺杂前的4倍。N-CQDs被构建为无标记生物传感器：带正电的Cyt c通过静电诱导聚集和静...
烟酰胺单核苷酸（NMN）是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）生物合成的关键中间体，其补充对多种疾病具有潜在益处。本研究旨在表征 NMN 脱酰胺酶（PncC）的失活突变体，作为 NMN 特异性生物传感器可能的分子识别元件（MRE）。作者采用热稳定性试验和稳态荧光光谱，研究 NMN 及其相关代谢物（NaMN、Na、Nam、NR、NAD、N...
四环素（TCs）作为抑菌抗生素在食品中过量使用，导致其在人体中蓄积并危害健康，因此开发高灵敏检测方法十分必要。本研究报道一种基于适配体诱导的石墨烯量子点（GQDs）与钯纳米粒子（Pd NPs）荧光波动的新型传感策略，用于快速、无标记检测四环素，检测限为45 ng.mL−1。研究建立了正电荷Pd NPs的单步合成方法，以及由石墨一步绿...
外泌体在细胞间通讯、肿瘤迁移与侵袭中发挥重要作用，但其在生物流体中浓度低，癌症外泌体的特异性检测仍是挑战。本文基于DNA适配体与外泌体表面生物标志物蛋白酪氨酸激酶7（PTK7）之间的分子识别，设计了一种新型可激活、无标记荧光传感策略，用于高灵敏、高特异检测外泌体。目标外泌体结合适配体后触发链置换反应，使G-rich序列暴露并折叠形成...
荧光传感器在临床诊断和生物医学应用中具有重要价值，但高背景信号常限制其检测灵敏度。本文提出一种基于氨基功能化绿色荧光硅量子点（Si QDs）与羟基氧化铁（δ-FeOOH）纳米片耦合的背景消除荧光检测策略，并以透明质酸酶（HAase）为模型靶标。首先，透明质酸（HA）通过静电作用修饰在带正电的δ-FeOOH表面形成HA-δ-FeOOH...
超薄二维（2D）金属有机框架（MOF）纳米片因独特结构、大比表面积、良好稳定性和高催化效率而备受关注。本文首次将 2D Cu(bpy)2(OTf)2 纳米片（Cu-MOF，bpy 为 4,4-联吡啶，OTf 为三氟甲磺酸根）作为类过氧化物酶纳米酶，用于过氧化氢（H2O2）和葡萄糖的荧光检测。该纳米片由块体 MOF 剥离获得，在碱性条...
本文报道了一种环境友好且水分散性硅纳米点（SiNDs）的一步快速合成方法，采用温和试剂(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷（APTES）和葡萄糖制备。研究发现，所制SiNDs的荧光可被高锰酸钾因内滤效应显著猝灭。受此启发，作者利用高锰酸钾与过氧化氢（H2O2）之间的氧化还原反应，开发了一种用于灵敏检测H2O2的新型荧光传感器，H2O2检出限...
本文报道了一种通过氧抑制光聚合在液滴微流控装置中制备功能化聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）水凝胶微球的方法，用于检测生物活性大分子。水相由 PEGDA 700、光引发剂 LAP 和丙烯酸-PEG-生物素组成，在含氟碳油连续相中形成约 100 μm 液滴，并在紫外曝光下原位聚合。由于 PDMS 微通道和氟碳油的高氧渗透/溶解性，氧抑制...
杂原子掺杂可赋予石墨烯量子点（GQDs）新的结构与光学性质。与常见的氧、氮、硫掺杂相比，硼掺杂GQDs（B-GQDs）的高产率、高量子产率合成仍具挑战。本文通过1,3,6-三硝基芘与硼砂在氢氧化钠中水热一步分子融合，简便合成B-GQDs，可在500 mL高压釜中实现71%高产率，具备克级生产潜力。所得B-GQDs呈单层或双层石墨烯结...
本研究采用一锅固相模板法制备金属有机框架衍生磁性多孔碳（MPC）复合材料，并通过光谱与显微技术表征其结构。该复合材料具有高效淬灭单链DNA（ssDNA）的能力。FAM标记ssDNA（FAM-ssDNA）通过π-π堆积作用吸附并固定于MPC表面，使荧光发射强度显著降低，淬灭效率达96%。当体系中加入砷酸根离子As(V)时，As(V)与...
体外定量代谢物或人工化学品等小分子仍是生物传感器开发的重要挑战。本文以嗜热菌 Geobacillus thermoleovorans 组氨酸激酶 CitA 的胞外 PAS 结构域 GtCitAP 为支架，通过结合位点移植和理性设计，构建了可结合 L-苹果酸、乙基丙二酸或邻苯二甲酸酯等非天然配体的工程变体。由于嗜热支架在配体结合时构象...