CRISPR-Cas12a（Cpf1）可反式切割单链DNA，该特性已被广泛用于核酸检测。本文提出一种新型Cas12a报告子——G-三链体（G-triplex，G3），并构建高灵敏生物传感器G-CRISPR。作者证明激活的Cas12a可在约10 min内反式切割G3结构，且切割导致高级结构破坏，使G3成为优良报告子。G3报告子将分析灵...
金属有机框架（MOFs）因比表面积大、孔隙率高、结构可调，在传感分析领域受到广泛关注。近年来，MOFs 作为高效荧光猝灭剂被深入研究；其对荧光标记核酸等特异性生物识别分子的荧光猝灭效率高，可用于构建低背景信号的开关荧光生物传感器。这类策略使生物传感器具有特异性强、操作简便、成本低廉、超灵敏、快速及多目标检测等优势。目前，基于 MOF...
核酸纳米技术通过设计合成核酸链构建纳米级功能体系，其结构特性与构象多态性使其在生物传感中具有吸引力。本综述系统比较了分子信标（MB）和DNA折纸（DNA origami）两类核酸支架在生物传感中的最新进展。MB属于传统发夹茎环结构，通常两端标记荧光团和淬灭剂，靶序列与环区杂交后构象打开，引起荧光变化，可用于核酸、蛋白、金属离子和病原...
2019冠状病毒病（COVID-19）传染性强，威胁人类健康，目前尚无特效药或疫苗，因此亟需建立快速、灵敏的早期诊断平台，以便在快速诊断后对感染者进行物理隔离。本文提出一种基于金纳米颗粒（AuNPs）的比色/表面增强拉曼散射（SERS）/荧光三模式生物传感器，可在40 min内快速、选择性检测病毒RNA。作者合成了平均粒径约17 n...
量子点（QDs）是尺寸2–10 nm的合成半导体纳米晶，因量子限域效应具有高摩尔吸收系数、抗化学降解、高量子产率及尺寸可调发射等独特光电性质。与有机荧光染料相比，QD发射带更窄、吸收带更宽，有利于细胞成像和生物传感中的多目标检测。随着纳米材料被集成到微流控系统，微流控技术凭借其经济、可重复、易修饰和易与其他技术集成的优势，加速了纳米...
为无创评估肠道菌群状态，甲醇（MeOH）受到关注。本研究开发并比较了两种液相甲醇生物传感器。一种称为 AOD 电传感器，利用酒精氧化酶（AOD）和氧电极，通过 AOD 催化氧化 MeOH 引起的氧消耗进行电化学测量。另一种称为 AOD-FALDH 荧光传感器，利用 AOD 与甲醛脱氢酶（FALDH）的级联反应并结合光纤传感器，检测双...
金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）是引起全球食源性疾病的重要病原菌，其分泌的微球菌核酸酶（micrococcal nuclease, MNase）可作为识别S. aureus污染的特异性诊断生物标志物。传统培养、放射性标记、凝胶电泳和酶联免疫等方法存在耗时长、操作繁琐、结果不准确或需要...
临床需要简单、定量的工具检测黑尿病患者体内的尿黑酸。本研究报道了一种基于绿色荧光蛋白表达的全细胞生物传感器，用于检测尿黑酸并辅助诊断黑尿病。该传感系统利用从铜绿假单胞菌基因组中分离的 hmgA 启动子序列，构建 phmgA::GFP 转录融合模块。为提高灵敏度，作者将该传感模块转入多个在苯丙氨酸和酪氨酸经尿黑酸代谢步骤中受损的转座子...
胰蛋白酶（TRY）是多种疾病的重要指标。本文报道一种基于环境友好型生物安全探针的简单灵敏TRY检测方法。通过可控方法制备直径约4.8 nm的负电荷荧光聚多巴胺纳米颗粒（PDNPs）。PDNPs具有良好荧光性能，但与鱼精蛋白（Pro）结合后，通过静电作用、氢键及合适粒径形成聚集诱导猝灭体系（PDNPs-Pro），猝灭机制为静态猝灭。由...
SARS-CoV-2 感染后最初数天内早期体液免疫应答与死亡风险的关联尚未充分阐明，部分原因是缺乏足够敏感的抗体检测方法。本研究报道两种敏感且全自动的探针上检测（TOP）生物传感器检测法，用于检测 SARS-CoV-2 病毒特异性总抗体（TAb）和替代中和抗体（SNAb），适用于临床使用。TOP 检测采用 RBD 包被石英探针，并使...
快速、灵敏且易操作的核酸检测在早期临床诊断中日益重要。本文构建了一种简单、一锅式且超灵敏的 DNA 传感器，将核酸外切酶 III（Exo III）辅助靶标循环扩增（ERA）与三维 DNA walker 级联放大相结合。当存在单链 DNA 靶标时，ERA 过程被激活并产生大量行走链（WS）。随后，由 Exo III 驱动的 WS 沿磁...
双酚A（BPA）对人体健康有害，因此开发新的BPA检测方法具有重要意义。本文设计了一种BPA生物传感器，将放大DNA电路与Mg2+依赖性DNAzyme整合到传感系统中。BPA-适配体结合可激活基于toehold介导链置换反应的DNA电路，实现信号放大。通过协同DNA杂交形成具有催化活性的Mg2+依赖性DNAzyme，其可将双标记底物...
本文设计了一种用于检测二吡啶甲酸（DPA）的比率荧光检测方法。DPA是芽孢杆菌芽孢的特异性化合物，可作为炭疽芽孢杆菌芽孢在食品和医疗产品安全分析中的生物标志物。该双通道荧光探针整合了Eu3+离子和金纳米簇（Au NC）两种荧光材料：Au NC作为参考通道用于校正背景噪声，Eu3+作为DPA特异性响应信号通道。探针通过牛血清白蛋白（B...
临时爆炸装置（IED）常使用易得且难溯源的原料，高氯酸盐作为氧化剂广泛用于IED和商用弹药，因此需要可靠检测方法以支持法医调查和环境水污染溯源。本文提出以秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）作为高氯酸盐生物传感器，替代现有昂贵、技术复杂且耗时的方法。首先用离子交换色谱验证线虫对高氯酸盐的摄取动力学，再评估高氯...
本文研究金纳米颗粒（AuNPs）表面适配体覆盖度对适配体与蛋白干扰素-γ（IFN-γ）结合平衡和动力学的影响。作者制备了不同适配体覆盖度的 AuNP-aptamer 共轭物，覆盖度从每颗粒 9.6 个到 258 个适配体，并通过 TEM、UV-Vis、荧光光谱、动态光散射（DLS）和 zeta 电位表征其粒径、分散性、表面电荷及荧光...
本研究通过化学接枝DNA到纤维素纳米纤维(CNF)表面，制备了一种具有良好生物相容性的双功能CNF仿生生物传感器(CNF-DNA)，用于检测银离子(Ag+)和乙酰胆碱酯酶(AChE)。该传感器利用单链DNA中胞嘧啶碱基与Ag+形成C-Ag+-C错配复合物的特异性识别机制，在无需额外还原剂条件下，Ag+被吸附并原位还原为DNA模板银纳...
蚊子依靠嗅觉定位宿主并吸血，驱避剂通过干扰气味识别的生化级联发挥作用，是控制蚊媒疾病传播的高效、低成本手段。然而，传统驱避剂发现依赖嗅觉仪等行为学实验，速度慢、通量低且易出错。为此，作者构建了一种原型全细胞生物传感器，用于快速、准确检测可改变蚊子行为的化合物，尤其是驱避剂。作为概念验证，他们通过遗传工程使毕赤酵母 Pichia pa...
肝素是一种天然硫酸化多糖，具有抗凝、抗炎、抗病毒及抗肿瘤转移等多种药理作用，是临床广泛使用的抗凝药物。由于肝素在心血管手术、透析及长期治疗中应用广泛，准确监测其浓度对防止出血、血小板减少等过量并发症至关重要。传统临床检测依赖活化凝血时间（ACT）或活化部分凝血活酶时间（aPPT），但特异性和准确性不足。本文提出一种基于哑铃形探针辅助...
转录因子（TFs）是决定细胞命运的关键蛋白，已被认为是疾病诊断和治疗的重要标志物。本文报道了一种基于CRISPR/Cas12a系统的高灵敏转录因子生物传感器。该传感器基于Cas12a-crRNA与TFs对一种称为激活剂的双链DNA（dsDNA）的竞争性结合。无TF时，激活剂可被Cas12a-crRNA识别并引发Cas12a的DNas...
乙酰胆碱酯酶（AChE）在生物信号传递中起关键作用，其异常表达与多种神经退行性疾病相关。本文基于二氧化锰纳米片（MnO2 NSs）的氧化酶样活性，发现 MnO2 NSs 无需过氧化物即可直接氧化硫胺素生成强荧光硫色素。当引入 AChE 后，乙酰硫代胆碱（ATCh）被水解生成硫代胆碱（TCh），TCh 可将 MnO2 NSs 还原为 ...