军团菌（Lp）是引起人类军团病（LD）的水生细菌。快速检测水系统中的 Lp 对降低 LD 暴发风险至关重要。现有方法需要专业技能且耗时长，从而延误干预。通过生物传感器原位检测 Lp 可快速实施控制策略。为此需要生物识别元件。适配体被认为是生物传感中有前景的生物识别分子。适配体是折叠成特定结构的短寡核苷酸序列，能够结合特定分子。目前尚...
体外诊断需要在极低水平可靠检测目标生物标志物。双信号策略可通过自校准克服实验与环境因素干扰，因而被视为有前景的方法，但现有报道多集中于输出信号能量形式相同。本文提出一步法合成亚甲基蓝包埋沸石咪唑酯骨架材料-90（MB@ZIF-90），其具有高负载、独特双信号性质、优异识别能力和良好稳定性，并首次将 MB@ZIF-90 用作双信号生物...
为便于现场监测环境毒素，本文开发了一种无需固体表面固定和复杂前处理步骤的荧光-表面增强拉曼光谱（SERS）双模态适配体生物传感器，用于灵敏、选择性检测肝毒性微囊藻毒素LR（MC-LR）。传感器设计基于Cy3标记互补DNA（Cy3-cDNA）单链对等离子体金纳米星（GNSs）的亲和性高于Cy3-cDNA/适配体双链。MC-LR优先结合...
基于遗传电路的生物传感器已成为合成生物学中筛选新型生物催化剂和代谢途径的有效分析工具。σ54 依赖性转录因子（TF）相较于多数管家型 σ70 转录因子具有本底沉默特性，可作为此类生物传感器的有价值元件。本文表明，σ54 依赖性 TF 的独特性质可用于调控宿主细胞状态，使其更适合高通量筛选。作者利用鸟苷（五）四磷酸（(p)ppGpp）...
光流体器件能够检测单分子，但通常需要更高的灵敏度与特异性，流体聚焦（HDF）可改善这一性能。本文在10 µm尺度微通道截面中，利用单层牺牲层实现了三维流体聚焦（3DHDF）。该设计通过缓冲液鞘流包裹样品液，需要四个流体端口并以压力驱动流动；在基底中刻蚀形成的低压腔（pit）使样品流下降并展平，随后缓冲液从上方和沟槽（trench）方...
为筛查食源性病原体并预防微生物食物中毒，作者开发了一种微流控生物传感器，用于快速、灵敏地检测鼠伤寒沙门氏菌。该传感器以量子点（QDs）作为荧光探针进行信号读出，并采用二氧化锰纳米花（MnO2 NFs）作为QDs纳米载体实现信号放大。测试前，氨基修饰MnO2纳米花（MnO2-NH2 NFs）通过EDC/NHSS法与羧基修饰QDs偶联形...
本研究提出一种用于肾上腺素（epinephrine，EP）检测的新型荧光传感途径。基于低温共烧陶瓷（LTCC）技术，将漆酶或酪氨酸酶固定于聚(2,6-双([2,2′-联噻吩]-5-基)-4-(5-己基噻吩-2-基)吡啶)聚合物上，构建了微型陶瓷生物传感器。检测过程基于酶存在下底物的氧化；同时建立了一种无酶替代系统，利用 Fe2+ 离...
食品源病原体检测长期面临简易性、便携性、速度、灵敏度和定量能力难以兼顾的问题。本文通过层层组装法在羧基化聚合物纳米球表面组装量子点，制备量子点纳米微球（QDNS）。QDNS兼具聚合物纳米球的胶体稳定性与操作便利性，以及量子点的强荧光特性，且相同粒子数下荧光强度高于量子点。以QDNS为信号报告物，作者建立了用于鼠伤寒沙门氏菌（Salm...
小分子是分子生物学、环境、医学和食品工业中的关键检测对象，但因其识别困难，尤其在细胞或动物体内等复杂样品中难以定量。石墨烯/适配体探针凭借高选择性、高灵敏度、低成本以及可用于活细胞或动物体内探测的潜力，为小分子定量提供了新途径。本文综述了石墨烯/适配体探针用于小分子检测的研究进展，重点介绍其设计与开发，以及基于荧光、电化学、比色、化...
本研究开发了一种新型无标记、无固定化的RNA适配体修饰核糖开关生物传感器，利用RNA适配体修饰的二级结构支架控制核糖体结合序列（RBS）的可及性。将双链RNA适配体修饰的顺式抑制序列（crRNA）引入指示基因gfp的上游，由于发夹结构中RNA适配体序列不互补，形成RNA泡。无目标分子时，RBS被crRNA隐藏，核糖体无法识别，gfp...
为帮助过敏患者管理食物过敏，发展快速灵敏的过敏原检测方法至关重要。现有免疫分析、PCR和质谱法复杂耗时。本文开发了一种用于检测虾类主要过敏原原肌球蛋白（tropomyosin, TM）的适配体生物传感器。以氧化石墨烯（GO）为平台筛选能与目标高亲和结合的最小长度适配体序列。GO通过π-π堆叠作用猝灭荧光素标记的截短适配体；加入TM后...
胶体纳米颗粒生物传感器能够利用颗粒上生物催化实现生物分子放大检测，是重要的传感工具。然而，此类同心放大器的开发与实际应用常受颗粒上生物识别的复杂界面因素影响，包括吸附、多价性、取向、协同性和结合阻碍等，导致性能难以预测和控制。作者提出，在纳米颗粒生物传感器中引入溶液内生物识别元件，可能更易于制备、预测、控制和实现稳定性能，同时使溶液...
生物受体与其靶标之间的相互作用是开发高灵敏、高特异且稳健诊断器件的关键。生物受体在传感表面的间距和取向若不理想，会阻碍生物分子相互作用并降低生物传感器性能。本研究首次提出并实现了一种三维 DNA 折纸（DNA origami）设计，其包含针对检测体系定制的锚定点，用于在 Evalution 微流控平台中圆盘形微颗粒表面纳米结构化生物...
本研究开发了一种基于 DNA 杂交的灵敏、特异生物检测方法，用于流感嗜血杆菌（Haemophilus influenza）靶序列检测。作者以柠檬酸为包覆/稳定剂合成柠檬酸包覆银纳米粒子（Cit/AgNPs），并将其与硫醇化探针 pDNA 偶联，构建光学基因传感器。探针序列为 SH-5'-AAT TTT CCA ACT TTT TCA...
汞（Hg）是威胁人类与野生动物健康的有毒金属，水环境中 Hg 归趋与迁移研究缺乏灵敏、选择且可现场部署的分析方法。本文评估了一种基于胸腺嘧啶富集 DNA 选择性结合 Hg2+ 的荧光生物传感器在环境相关条件下的可靠性与性能。实验表明，产生检测荧光信号的 DNA 与 SYBR Green I 相互作用受 pH、金属配体和天然溶解性有机...
Vaspin 是存在于人血清中的蛋白质，可导致2型糖尿病、肥胖及其他心血管疾病。本文报道了一种基于上转换纳米颗粒（UCNPs）的荧光侧流层析生物传感器，用于超灵敏定量检测 Vaspin。研究采用一对同源适配体（一级捕获适配体和二级检测适配体），二者可分别结合 Vaspin 的两个不同位点。直径约100 nm 的 UCNPs 作为荧光...
本文构建了一种由六偏磷酸钠((NaPO3)6)调控的荧光响应生物传感器，用于无标记检测碱性磷酸酶(ALP)。该体系基于还原石墨烯量子点(rGQDs)与壳聚糖(CS)的自组装/解组装模式：带正电的CS通过静电吸引与带负电的rGQDs结合，并因结构转变猝灭rGQDs的荧光；当加入(NaPO3)6时，其竞争占据CS上的结合位点，使rGQD...
核酸功能化倏逝波光纤（EWFO）生物传感器因器件构型紧凑、抗电磁干扰、灵敏度高和易于集成而受到关注。其表面修饰需同时满足低非特异吸附和高质量 DNA 固定，才能获得稳定可靠的传感性能。本文围绕这两点开展系统优化，开发可靠的 DNA 功能化 EWFO 探针。首先提出 HF/HNO3 混合刻蚀液制备组合锥形光纤，利用 AFM 和 XPS...
去泛素化酶（DUBs）通过移除靶向蛋白上的多聚泛素链调控蛋白降解，现有DUB活性定量方法多限于酶或细胞裂解液体系，无法在完整细胞中直接测量。本研究开发了一种可穿膜、抗蛋白酶、荧光型且DUB特异性的肽基生物传感器。该传感器N端为β-发夹序列，兼具保护肽（protectide）和细胞穿透肽（CPP）功能，可增强胞内稳定性并促进完整细胞摄...
近年来，生物炼制对高价值化学品合成提出更高要求，内酰胺是尼龙工业中产量达百万吨级的重要大宗化学品。为筛选高产内酰胺生产菌株，亟需高通量内酰胺传感策略。本文报道一种稳健的活体内酰胺生物传感器，其由水凝胶微球封装工程化内酰胺响应大肠杆菌微菌落构成。该微球可通过液滴微流控技术便捷制造，制造速率最高可达每小时1000万个。传感器能够以剂量依...