量子点材料已被证明是生物传感和生物成像应用的优秀平台。本文合成了由石墨烯量子点（GQD）构成的自驱动微机器人（GQD-MRs），并将其作为非传统动态生物载体，用于DNA的光学“on-the-fly”监测。作为应用演示，GQD-MRs首先通过疏水π-堆积作用与DNA生物标志物（即荧光素酰胺标记的FAM-L探针）进行生物功能化，随后暴露...
急性心肌梗死（AMI）是冠状动脉突发阻塞导致的危及生命疾病。心肌肌钙蛋白 I（cTnI）是最具特异性的生物标志物，通常单独检测以诊断或排除 AMI，因此准确检测 cTnI 对患者生命健康具有重要意义。与其他方法相比，荧光检测具有操作简便、灵敏度高和适用性广等优点。然而，由于体液中生物分子存在强荧光干扰，往往难以获得高灵敏度。为解决该...
针对清真食品掺假这一全球性问题，本文提出一种基于CRISPR/Cas12a介导的重组酶聚合酶扩增（RPA）检测方法，将RPA等温扩增与Cas12a切割相结合，用于检测食品中的猪源成分。作者优化了Cas12a切割步骤的试剂浓度，并设计筛选了靶向线粒体细胞色素C氧化酶亚基I（COX1）基因保守区域的向导RNA（gRNA）。该方法在5–1...
微细里肯氏菌（Rikenella microfusus）是具有重要潜力的肠道益生菌，其丰度失衡与肠道疾病、免疫疾病和代谢疾病等多种疾病相关，可作为疾病监测与干预的潜在靶标或生物标志物。现有肠道菌群监测方法存在检测时间长、操作复杂、成本高等缺点，限制了临床应用。本研究以 R. microfusus 为靶菌，采用体外全细胞 SELEX ...
本文报道了一种基于1,3-丙二硫醇（PDT）功能化银纳米粒子（PDT-AgNPs）内滤效应（IFE）的维生素B12（VB12）荧光检测方法。PDT通过Ag–硫醇相互作用修饰在AgNPs表面，并诱导其硫醇介导聚集，使荧光显著增强，激发与发射峰分别位于360和410 nm。VB12在360 nm附近具有强吸收，与PDT-AgNPs激发谱...
近期全球事件增加了对快速、廉价病毒临床诊断平台的需求。本文报道了一种基于无细胞 toehold switch 的生物传感器，用于检测 RNA 病毒，且无需对目标 RNA 进行上游扩增。作者通过避免病毒 RNA 结合区的干扰二级结构、突变热点以及其他冠状病毒交叉序列来设计 toehold switch，并将其靶向 SARS-CoV-2...
哺乳动物先天免疫系统利用环GMP-AMP合成酶（cGAS）合成环状二核苷酸2′,3′-cGAMP，通过激活STING受体启动抗病毒和抗肿瘤炎症信号。细菌也编码cGAS/DncV样核苷酸转移酶（CD-NTases），可产生核苷酸第二信使以启动抗噬菌体信号，但此前未见其产生2′,3′-cGAMP的报道。本研究发现细菌CD-NTases可...
2-壬烯醛是引起人类衰老相关不愉快体味的重要挥发性分子，其浓度变化可能反映年龄相关代谢改变。现有2-壬烯醛测定多依赖气相色谱或液相色谱系统，难以日常使用和连续追踪浓度变化。本研究开发液相和气相生物传感器（bio-sniffers），用于简便、连续地测量反式-2-壬烯醛蒸气。首先比较两种NAD(P)依赖酶：醛脱氢酶（ALDH）和烯酮还...
光流体生物传感器因能在小体积样品中实现快速、高灵敏度检测，已成为重要的医学诊断工具。此类器件在临床场景中的实用性不仅取决于检测灵敏度，还取决于无源芯片与光源之间对准的难易程度。本文采用一个已通过实物器件数据验证的模型，比较了三种顶部照明方式——窗口照明、激光线照明和激光点照明——在对准容差、功率损耗和信号质量方面的表现。模型模拟了荧...
蛋白–碳水化合物相互作用在生物学中发挥多种关键功能，微阵列已成为高通量评估其选择性、敏感性和识别范围的首选工具。在糖组学微阵列分析中，从众多糖配体中精确识别靶糖配体是评价糖靶向探针的核心。自微阵列用于高通量糖谱分析以来，不同平台在表面化学、连接臂、配体呈现、打印技术和检测流程等方面存在差异，导致跨平台结果不一致。本文系统考察打印参数...
金黄色葡萄球菌等机会性食源性病原菌对公共健康构成严重威胁，亟需快速、简便、低成本且高灵敏的检测方法。本文设计了一种基于核壳结构上转换纳米颗粒（CS-UCNPs）的荧光适配体生物传感器，用于金黄色葡萄球菌检测。将金黄色葡萄球菌特异性适配体修饰于 CS-UCNPs 表面，使其能够特异性结合病原菌；结合后的复合物可通过低速离心从检测体系中...
霍乱弧菌（Vibrio cholerae, Vc）是霍乱的病原菌，其污染水和海产品会引发严重食品安全问题，尤其影响海产品行业。本文旨在建立 Vc 的快速检测方法。作者使用未修饰 DNA 文库，通过九轮体外选择（SELEX）筛选出可特异性识别 Vc 的 DNAzyme，并基于荧光检测和凝胶电泳评估其活性。最终获得活性与特异性均较好的 ...
细小病毒B19（B19V）可感染人类并引起多种疾病，但目前尚无抗病毒药物或疫苗用于防治B19V感染，因此开发灵敏且特异的B19V感染诊断方法对准确诊断至关重要。此前已建立基于CRISPR-Cas12a（cpf1）的电化学生物传感器（E-CRISPR），具有皮摩尔级灵敏度用于B19V检测。本文建立了一种基于Pyrococcus fur...
自2019年12月新冠疫情暴发以来，SARS-CoV-2持续演化并出现多种变异株。为及时监测变异株分布并调整公共卫生干预，准确追踪变异株至关重要。全基因组测序是监测病毒演化的金标准，但成本高、耗时长且不易普及。本研究开发了一种基于微阵列的检测方法，通过同时检测Spike蛋白基因中的突变，区分临床样本中已知病毒变异株。该方法中，从鼻咽...
微小RNA（miRNA）在多种疾病病理发展中发挥重要作用，被视为诊断和预后潜在生物标志物。本文提出一种结合T7 RNA聚合酶与CRISPR-Cas12a的双酶级联平台（BPTC）用于miRNA检测。该平台将phi29 DNA聚合酶介导的RNA到DNA转换/扩增能力与CRISPR-Cas12a反式切割活性相结合。目标miRNA与识别s...