合成生物学设计的无细胞生物传感器是检测感染性疾病临床相关生物标志物的新工具。本文报道了一种模块化 DNA 编码生物传感器，可在无细胞蛋白表达系统中用于检测铜绿假单胞菌感染的人痰样细菌生物标志物。作者通过优化无细胞体系和样品提取方法，证明囊性纤维化患者肺部分泌物中的群体感应分子 3-氧代-C12-高丝氨酸内酯（3-oxo-C12-HS...
本文报道了一种用于大肠杆菌 O157:H7（E. coli O157:H7）快速、可重复检测的光纤免疫传感器。该传感器由流动池、表面修饰薄镍（Ni）层的光纤以及连接计算机的荧光计组成。检测时，先将含 E. coli O157:H7 的样品与包被抗 E. coli O157:H7 抗体的磁珠及 Cy5 标记抗体孵育，形成磁珠—抗原—C...
遗传工程菌可用于环境监测和肠道复杂通讯网络研究。尽管微流控环境下单菌株研究已有进展，但可靠控制和测量多个离散细菌种群间通讯的工具仍不足。本文开发了一种多孔单体微流控平台，利用光刻图案化多孔聚合物单体在相邻腔室间稳定分隔不同菌株，同时允许小分子信号在数天内扩散。平台通过荧光显微镜监测细菌荧光输出，并收集流出液采用分析化学方法定量小分子...
本文报道一种智能手机集成的手持式多模态生物传感仪器（TRI-Analyzer），利用手机后置摄像头作为高分辨率光谱仪，测量插入光路的微流控卡盒中的比色吸收光谱、荧光发射光谱和共振反射光谱。用户可选择手机白色闪光灯LED或集成绿色激光二极管作为光源，分别照射液体样品或光子晶体生物传感器；样品出射光经光纤收集，通过置于摄像头前的衍射光栅...
本文报道了一种用于包埋和固定功能报告细菌的机械稳健杂交水凝胶策略，以微阵列和微颗粒格式检测铜绿假单胞菌分泌的N-酰基高丝氨酸内酯自诱导剂（3OC12HSL）。该水凝胶由1,4-双(苯丙氨酸二甘醇)苯（PDB）低分子量凝胶剂经溶剂转换自组装形成纳米纤维网络，并与海藻酸钠在Ca2+离子交联下构成互穿网络。两种组装机制互不干扰，使水凝胶弹...
纸基诊断装置因简单、便携、低成本而成为即时检测（POC）的重要平台，但核酸检测（NAT）在纸基平台上的发展受限于核酸扩增反应对 pH、缓冲液组分和温度的严格要求，以及纸基器件的技术抑制。本文提出一种用于环介导等温扩增（LAMP）并实时同时检测多种 DNA 靶标的纸基装置。作者通过筛选确定最优化学组分，使 LAMP 反应可在干燥条件下...
表面封闭是降低生物传感器非特异性吸附的关键步骤，在DNA/RNA传感中尤为重要。牛血清白蛋白（BSA）是最常用的封闭剂之一，其等电点为pH 4.6。尽管BSA吸附受净电荷影响且在等电点附近吸附量最大，但传统上多在中性溶液中用于封闭，导致其在光纤倏逝波（OFEW）DNA传感中封闭效果差。本文提出等电点BSA（iep-BSA）具有最佳封...
本文报道了一类可同时实现无标记（label-free, LF）与荧光（fluorescence, FLUO）检测的光学生物传感器。该传感器利用在一维光子晶体（1D-PC）截断界面激发的 Bloch surface waves（BSW）作为换能机制，并在带微光学窗口的注塑有机基底上制备。作者设计了两种 1D-PC 生物芯片，分别具有较...
金黄色葡萄球菌是引起医疗相关和社区获得性感染的重要病原体，早期诊断对阻止疾病进展和减少并发症至关重要。本研究从 M13 噬菌体展示随机九肽库中筛选出能特异性结合金黄色葡萄球菌细胞表面的噬菌体克隆 St.au9IVS5，展示肽序列为 RVRSAPSSS。ELISA 证实其与金黄色葡萄球菌特异性结合；Western blot 表明该噬菌...
本文报道了一种基于聚乙烯亚胺包覆铜纳米团簇（PEI-capped CuNCs）从二氧化锰纳米片（MnO2 nanosheets）中受控释放的荧光“开启”检测碱性磷酸酶（ALP）活性的方法。在水溶液中，带正电的 PEI-CuNCs 可静电吸附到带负电的 MnO2 纳米片表面；由于 MnO2 纳米片具有宽而强的光吸收，其吸收谱与 CuN...
本研究针对α-葡萄糖苷酶抑制剂在糖尿病治疗中的广泛应用，首次建立了一种基于氮掺杂碳点（N-doped CDs）酶激活内滤效应（IFE）的简便、灵敏荧光检测方法，用于检测α-葡萄糖苷酶活性。氮掺杂碳点通过一步水热法合成，具有绿色荧光发射，荧光量子产率为30%，作为信号输出。在α-葡萄糖苷酶催化下，4-硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷（N...
本研究报道了一种基于硫化镉量子点（CdS-QD）的光学/荧光检测方法，用于在生理盐水和加标血清中检测乳腺癌抗原15.3（CA 15.3）。首先以半胱胺（cysteamine, Cys）对 CdS-QD 表面进行封端，使其具有水溶性并暴露反应性氨基；随后利用 EDC/NHS 偶联体系将 CA 15.3 单克隆抗体标记到量子点表面，形成...
本文报道了一种基于上转换纳米颗粒（UCNPs）和磁性纳米颗粒（MNPs）的新型适配体传感器，用于食品中玉米赤霉烯酮（zearalenone, ZEN）的高灵敏荧光检测。ZEN是镰刀菌产生的雌激素类真菌毒素，广泛污染玉米、小麦和啤酒，传统色谱法耗时且依赖昂贵仪器，免疫法受抗体成本与稳定性限制。作者合成NaYF4:18%Yb,2%Er ...
本文报道了一种基于双链DNA/芘二酰亚胺（dsDNA/PDI）信号探针的通用适配体荧光生物传感器，用于小分子的多重检测。适配体是通过系统进化指数富集配体（SELEX）筛选得到的单链DNA或RNA寡核苷酸。作者合成了一种新型PDI化合物，发现其聚集态可高效猝灭dsDNA标记的荧光基团，对FAM、TAMRA和Cy5的猝灭效率分别达到98...
快速、灵敏且特异性地检测双酚A（BPA）对食品安全具有重要意义。本文利用抗BPA适配体和碳化钼（Mo2C）纳米管，构建了一种无标记、低背景信号的BPA荧光生物传感器。在无BPA存在时，抗BPA适配体在辅助DNA（Help-DNA）协助下形成G-四联体结构，显著增强N-甲基正卟啉IX（NMM）的荧光信号；当BPA存在时，BPA与抗BP...
本文基于目标诱导的免疫邻近结合和金属离子依赖的DNAzyme循环信号放大，开发了一种均相、高灵敏的荧光检测方法，用于蛋白肿瘤标志物检测，并以α-甲胎蛋白（AFP）为模型靶标。两条含短互补区的DNA分别偶联到识别AFP不同表位的抗体上，构成识别探针。由于互补区熔解温度（Tm）较低，无AFP时两条DNA难以杂交；当抗体-DNA探针与AF...
微小RNA（miRNA）家族成员之间常仅存在一个碱基差异，高序列同源性给具有单碱基选择性的miRNA分析带来挑战。本文基于G四链体分子信标（G4MB）和双链特异性核酸酶（DSN），开发了一种简单且高选择性的miRNA荧光放大生物传感器。G4MB以G四链体基序茎作为识别探针，5′端连接荧光基团、3′端连接淬灭基团。当存在目标miRNA...