10.3389/fpls.2022.1075838
松材线虫（Bursaphelenchus xylophilus）引起松枯病，是全球松树最具破坏性的病害之一，因此快速准确检测对防控至关重要。传统方法费时且依赖昂贵仪器。本研究将环介导等温扩增（LAMP）与 CRISPR 技术结合，建立用于松材线虫的智能检测与分析系统 LAMP-CRISPR/Cas12a，整合现场采样、快速检测和智能...
DNA-functionalized gold nanoparticles: Modification, characterization, and biomedical applications.
随着金纳米粒子（AuNPs）相关技术的发展，裸 AuNPs 已难以满足生物医学应用对稳定性、特异性和功能多样性的要求，通常需要引入不同功能配体进行修饰。DNA 不仅是遗传物质，还具有生物相容性好、序列可设计、识别准确等优点，是修饰 AuNPs 的理想配体。DNA 修饰金纳米粒子（DNA-AuNPs）兼具 AuNPs 的局域表面等离子...
A review of Optical Point-of-Care devices to Estimate the Technology Transfer of These Cutting-Edge Technologies.
尽管基于光学技术的即时检测（Point-of-Care, PoC）设备发展迅速，但其在研究实验室之外应用时仍面临明显困难。本文旨在评估光学PoC设备从科研成果向市场转化的程度，提出一种将科学论文与已注册专利相关联的方法。作者以“biosensor”“optic”和“device”为关键词，检索2015—2020年Web of Sci...
Ultrasensitive FRET-based aptasensor for interleukin-6 as a biomarker for COVID-19 progression using nitrogen-doped carbon quantum dots and gold nanoparticles.
本文开发了一种无标记、高特异性的白介素-6（IL-6）适配体传感器，采用氮掺杂碳量子点（NCDs）和硫修饰 DNA 适配体-金纳米粒子（AuNPs）作为 FRET 供体-猝灭剂对。NCDs 在 350 nm 激发下于 445 nm 发射荧光；AuNPs 通过 FRET 猝灭 NCDs 荧光。当 IL-6 与适配体结合后，供体-受体组...
Rapid Detection of Attomolar SARS-CoV-2 Nucleic Acids in All-Dielectric Metasurface Biosensors.
全球 SARS-CoV-2 感染表明，快速且极高灵敏度的核酸检测对人类至关重要。多年来，聚合酶链式反应（PCR）主要用于 SARS-CoV-2 检测，但提高检测定量能力并缩短运行时间对当前和未来发展很重要。本文报道了一种快速检测方案，将核酸扩增与高效荧光生物传感器相结合，该传感器由全介质超表面和微流控透明芯片组成。概念验证实验表明，...
Progress in the Development of Biosensors Based on Peptide-Copper Coordination Interaction.
铜离子是天然酶的活性中心，在氧化还原反应和多种生理过程中发挥重要作用；模拟酶活性的铜基催化剂已广泛用于工业催化和传感器件。肽类作为一类重要小分子生物分子，具有合成简便、生物相容性好、毒性低、水溶性好等优点。肽-铜配合物具有分子量低、稳定性高以及独特的催化和光物理性质，以肽-铜配合物作为信号探针的生物传感器在环境监测和生物医学分析与诊...
Highly Efficient DNA Reporter for CRISPR/Cas12a-Based Specific and Sensitive Biosensor.
除识别并切割互补核酸序列的顺式切割活性外，Cas12a等Cas蛋白还具有非特异性切割单链DNA或RNA的反式切割活性，已被广泛用于核酸检测。本文报道了一种高效DNA报告子（5′-TTATT-CCCCC-3′，TTATT-5C），其性能优于多数Cas12a检测中使用的富AT报告子（5′-TTATT-3′）。通过系统研究DNA报告子长度...
Luminescent Aptamer-Based Bioassays for Sensitive Detection of Food Allergens.
食品中隐藏过敏原常源于供应链中无意污染，对过敏人群可造成危及生命的不良反应，因此迫切需要快速、可靠的痕量检测方法。基于免疫分析的便携式生物传感器已作为快速、灵敏、选择性高且低成本的分析平台，可替代传统台式仪器分析。近年来，适配体作为替代生物识别分子受到极大关注，因为它们能以高特异性和选择性结合多种目标，并支持开发利用多种转导和检测技...
A molecular beacon biosensor for viral RNA detection based on HyCaSD strategy.
本研究开发基于杂交级联加链置换扩增（HyCaSD）的分子信标生物传感器，用于高效检测病毒RNA。HyCaSD发夹探针两端分别标记Cy5荧光基团和BHQ3淬灭基团；无靶标时探针保持发夹结构，荧光被淬灭；靶标RNA与探针环区特异性杂交后，发夹打开，荧光基团与淬灭基团分离，立即产生荧光信号。该方法无需后染色，避免核酸染料非特异结合造成的假...
A Miniaturized Silicon Lab-on-Chip for Integrated PCR and Hybridization Microarray for High Multiplexing Nucleic Acids Analysis.
开发了一种用于核酸检测的硅基实验室芯片，通过集成 PCR 和杂交微阵列实现多重核酸检测。该芯片采用生物 MEMS 技术制造，由两个 PCR 微反应器（各 11.2 µL）和一个杂交微阵列微腔（30 µL）组成，通过埋入式旁路流体连接，并集成加热器和温度传感器以控制 PCR 扩增与杂交温度循环。开发并表征了硅后处理工艺：O2 等离子体...
All-in-One Optofluidic Chip for Molecular Biosensing Assays.
集成生物传感器平台因能缩短样本到答案时间而备受关注。将尽可能多的生物传感器过程与功能整合到单一芯片中，可提升即时检测设备的便携性与部署速度。生物标志物检测的样品制备与传感通常在不同装置上完成，易引入污染、样本损失和误差。本文报道一种完整实验室芯片系统，集成样品制备、片上光流控染料激光器和光学检测。首先展示片上分布式反馈（DFB）染料...
Applications of Smartphone-Based Aptasensor for Diverse Targets Detection.
适配体是一类对靶标具有高特异性和高亲和力的功能性识别配体。作为生物传感器的候选识别层，适配体可用于生物分子的传感检测。基于适配体的适配体传感器已被证明具有特异性强、灵敏度高和成本低等优点。此外，智能手机设备与适配体传感器相结合，在即时检测（POCT）中展现出明显优势，能够为生物检测提供即时或快速响应时间。本综述系统描述了智能手机适配...
Non-nucleic acid extraction and ultra-sensitive detection of African swine fever virus via CRISPR/Cas12a.
非洲猪瘟病毒（ASFV）的早期诊断是防控非洲猪瘟的关键。本文开发了一种基于直接聚合酶链式反应（direct PCR）结合CRISPR/Cas12a系统的荧光生物传感器和侧流层析试纸条（LFA strip），用于ASFV检测。直接PCR可在不牺牲灵敏度的同时完成样品裂解与核酸扩增，从而省去核酸提取步骤。CRISPR/Cas12a系统通...
Nanostructured Interface Loaded with Chimeric Enzymes for Fluorimetric Quantification of Cyclosporine A and FK506.
蛋白质工程进展推动了可替代重型仪器分析诊断方法的蛋白生物传感器开发，但灵敏度、多路复用能力和可制造性仍是限制其广泛应用的关键问题。本文通过构建基于人工变构PQQ-葡萄糖脱氢酶（GDH）的蛋白生物传感器阵列来应对这些问题。作者证明，固定于二氧化硅纳米颗粒（SiO2-NPs）上的GDH可沉积在玻璃纤维片上而不损失活性，颗粒结合的GDH活...
Adsorption-desorption nano-aptasensors: fluorescent screening assays for ochratoxin A.
本研究基于单壁碳纳米管（SWCNTs）的荧光猝灭效率与适配体结合亲和力，优化了一种用于赭曲霉毒素A（OTA）检测的FRET荧光适配体传感器。将OTA适配体与量子点（QDs）偶联后，非共价吸附于酸改性SWCNTs（amSWCNTs）和未改性SWCNTs表面，形成纳米复合体。通过比较不同体系的猝灭效率，发现amSWCNTs具有适中的猝灭...
An AIEgen/graphene oxide nanocomposite (AIEgen@GO)-based two-stage "turn-on" nucleic acid biosensor for rapid detection of SARS-CoV-2 viral sequence.
针对严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）大流行带来的早期病毒诊断挑战，本研究报道了一种基于聚集诱导发光（AIE）发光体标记寡核苷酸探针与氧化石墨烯（GO）纳米片复合物的核酸生物传感器（AIEgen@GO），用于一步检测 SARS-CoV-2 特异性核酸序列（Orf1ab 或 N 基因）。该平台建立了基于 AIEgen...
Portable Waveguide-Based Optical Biosensor.
快速现场诊断对疫情响应、环境监测和全球健康至关重要。便携式光学生物传感器因检测速度快、准确度高而受到广泛关注。本文报道了便携式工程化分析传感器（PEGASUS）的传感硬件开发，该传感器旨在成为可部署、可推广的生物传感平台。作者利用与PEGASUS传感硬件和软件相同的测试平台（PTB），通过生物素-链霉亲和素化学演示了对1 nM荧光偶...
Superwettable Biosensor for Disease Biomarker Detection.
仿生超润湿材料因在服役寿命到工业领域的广阔应用前景而受到广泛关注。作为新兴应用之一，用于疾病生物标志物（尤其是肿瘤标志物）检测的超润湿表面生物传感器已被广泛研究。本迷你综述简要总结了基于超润湿生物传感器的疾病生物标志物检测策略，包括荧光、电化学、表面增强拉曼散射和视觉检测。超疏水、图案化超润湿和滑液浸润多孔表面等仿生表面具有独特液体...
Engineering Transcription Factor XylS for Sensing Phthalic Acid and Terephthalic Acid: An Application for Enzyme Evolution.
聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和邻苯二甲酸酯（PAEs）被广泛用作塑料和增塑剂。近年来，PET 和 PAEs 的酶促降解受到关注，但缺乏有效检测其主要水解产物邻苯二甲酸（PA）和对苯二甲酸（TPA）的筛选方法，限制了相关降解酶的定向进化。本研究通过定向进化来自 Pseudomonas putida 的混杂转录因子 XylS，获得两个...
Toehold-Mediated Cascade Catalytic Assembly for Mycotoxin Detection and Its Logic Applications.
本文报道了一种基于趾端介导催化发夹组装（CHA）和DNAzyme级联水解反应的无酶生物传感器，用于霉菌毒素检测。当霉菌毒素存在时，适配体与目标物特异性结合并释放触发DNA；触发DNA启动趾端介导CHA，产生大量带有四个趾端的部分双链B/C，用于组装DNAzyme级联水解反应。B/C双链、DNA1和DNA2通过协同自组装形成Mg2+依...