tKeima: A Large-Stokes-Shift Platform for Metal Ion Detection.
在复杂异质条件下检测金属离子对食品安全、环境监测和细胞研究至关重要。荧光蛋白（FPs）因易表达、无需外源辅因子即可强发射，并在金属结合时发生荧光猝灭，而成为有吸引力的生物传感器。tKeima 具有大斯托克斯位移、pH 敏感性和光谱稳定性，可减少背景干扰。本研究考察 tKeima 对 Fe2+、Fe3+ 和 Cu2+ 的猝灭响应。La...
Development of Quantum dot-based enzyme biosensor for the detection of dopamine in urine.
多巴胺（DA）是由下丘脑等部位释放的神经递质，对维持心理健康具有重要作用，其水平异常与抑郁症、精神分裂症等神经疾病相关。尿液检测可作为评估 DA 生理状态的无创手段，但现有分析方法操作繁琐、耗时较长。为此，作者开发了一种基于量子点（QDs）的酶生物传感器，用于快速、灵敏地检测 DA。该传感器利用 CdTe 量子点的荧光猝灭响应 DA...
Advanced fluorescence biosensor utilizing nitrogen/oxygen-doped carbon quantum dots in a modified carboxy cellulose matrix for quantitative detection of SARS-CoV-2 spike protein.
为满足 SARS-CoV-2 快速、灵敏的即时检测需求，作者设计并制备了一种基于氮/氧掺杂碳量子点（N/O-CQDs）嵌入环氧基功能化羧甲基纤维素（EP-CMC）薄膜的新型荧光生物传感器。该平台通过共价固定抗 SARS-CoV-2 刺突蛋白单克隆抗体，利用 320 nm 激发、440 nm 发射的荧光猝灭与恢复机制实现定量检测。傅里...
Development of a 3D printed liquid-core hydrogel platform for real-time carbon nanotube sensors.
本文报道了一种用于实时碳纳米管传感器的3D打印液芯水凝胶平台。由于按需打印的生物打印技术材料用量少，被认为是有前景的制造方法；尽管3D生物打印已广泛用于人工组织和器官构建，但其在生物传感器中的应用研究仍较少。单壁碳纳米管（SWNT）光学传感器对多种分析物具有优异灵敏度和特异性，但封装与固定复杂，限制了体外和体内应用。作者利用3D打印...
Plasmonic Nanosensors for EGFR Detection: Optimizing Aptamer-Based Competitive Displacement Assays.
本研究比较了基于胶体金纳米颗粒（AuNP）悬浮液和金膜覆盖纳米球（AuFoN）固体基底的等离激元传感平台，用于检测肿瘤学关键生物标志物和治疗靶点表皮生长因子受体（EGFR）。该策略利用 Atto647N 标记的 DNA 寡核苷酸与 EGFR 特异性适配体之间的竞争性结合，通过荧光发射调制实现检测。结果表明，胶体 AuNP 可作为竞争...
Structure-Based Understanding of Cu
铜离子在生物系统中具有多种重要功能，但失衡或过量积累可引发毒性，并造成农业与生态问题，因此准确检测 Cu2+ 对医学诊断和环境监测至关重要。荧光蛋白（FP）因生物相容性好、可遗传编码且对金属离子具有特异性响应，被提出用于金属离子检测。多种 FP 的荧光发射可被 Cu2+ 可逆猝灭，显示其作为 Cu2+ 响应型生物传感器的潜力。为开发...
Molecularly imprinted polymer/CdTe quantum dots-decorated polymer optic fiber microprobes for Amoxicillin detection.
阿莫西林（AMX）是广泛用于治疗感染性疾病的抗生素，但其在食物链和环境中的过量残留会严重威胁公共健康，因此需要精准监测。荧光光谱法因快速、简便、成本低而受到关注，但传统有机染料或量子点（QDs）探针存在分离困难、易污染、生物相容性和安全性差、特异性不足以及难以原位检测等局限。为此，作者开发了一种基于分子印迹聚合物（MIP）/CdTe...
Highly selective silver ion detection using N-doped carbon dots from Clerodendrum wallichii petals.
银离子（Ag+）在水体中的毒性及环境影响使其检测至关重要。本研究以 Clerodendrum wallichii 花瓣为碳源，结合 L-组氨酸，通过水热法制备氮掺杂碳点（NCDs），构建了一种用于 Ag+ 检测的荧光关闭型传感器。NCDs 具有强荧光，在与 Ag+ 作用时发生选择性猝灭，从而实现高灵敏、高特异检测。研究系统优化了 p...
Copper and nickel doped carbon dots for rapid and sensitive fluorescent turn-off detection of bilirubin.
金属与非金属掺杂碳点因光学和电子性能增强而受到关注。本研究以聚乙烯亚胺（PEI）为前驱体，通过水热法合成氮掺杂碳点（CD）以及镍、铜共掺杂碳点（NiCD、CuCD）。所得碳点在350 nm激发下于470 nm发射蓝色荧光，并被用于胆红素（bilirubin, BR）的荧光检测。在0.5–280 µM范围内，碳点荧光强度随BR浓度增加...
Novel metal-organic framework biosensing platform for detection of COVID-19 RNA.
本研究针对SARS-CoV-2疫情诊断需求，开发了一种基于沸石咪唑酯骨架材料-8（ZIF-8）的荧光生物传感器，用于快速、简便地检测COVID-19 RNA序列。作者采用FT-IR、TGA和PXRD对ZIF-8进行表征，证实其具有高结晶性和至550 °C的热稳定性。实验表明，ZIF-8可作为高效荧光猝灭剂，对FAM标记探针DNA（P...
Polydopamine functionalized dendritic fibrous silica nanoparticles as a generic platform for nucleic acid-based biosensing.
准确快速检测核酸序列对疾病监测、临床治疗、基因分析和药物发现至关重要。本研究开发了一种“开启式”荧光生物传感器，用于简单高效检测核酸生物标志物。该体系以6-羧基荧光素标记的单链DNA（FAM-ssDNA）作为分子识别元件和荧光报告基团，并与聚多巴胺功能化树枝状纤维二氧化硅纳米颗粒（DFNS@DA）结合。DFNS@DA通过多元金属离子...
Glucose determination in human serum by applying inner filter effect quenching mechanism of upconversion nanoparticles.
准确测定血糖对糖尿病临床诊断和管理至关重要。本文建立了一种基于上转换纳米颗粒（UCNPs）与醌亚胺复合物之间内滤效应（IFE）的简单高效人血清葡萄糖监测策略。在该体系中，葡萄糖氧化酶（GOx）在氧气存在下催化葡萄糖转化为过氧化氢（H2O2）和葡萄糖酸。在辣根过氧化物酶（HRP）存在下，生成的H2O2可催化氧化苯酚和4-氨基安替比林（...
Carbon dot based sensing platform for real-time imaging Cu
二价铜是植物生长的双刃剑，铜离子过量或缺乏均会引发植物不良反应。目前面向植物的 Cu2+ 传感器仍不成熟，亟需实现植物体内 Cu2+ 一步法、实时检测的新技术。本文构建了一种自制低成本传感平台，以碳点（CDs）作为光学探针，电子设备用于图像采集，内置算法程序用于图像处理，从而能够以高时空分辨率动态监测不同植物物种中 Cu2+ 的分布...
Optimized antibody immobilization on natural silica-based nanostructures for the selective detection of
本研究首次报道将源自地热二氧化硅沉淀的荧光二氧化硅纳米粒子（FSNPs）表面修饰大肠杆菌（E. coli）抗体。生物分子在无机表面的固定采用两条路径：硅烷化反应使用（3-氨基丙基）三乙氧基硅烷（APTES）作为交联剂，氢硅化反应使用 N-羟基丁二酰亚胺与 N-乙基-N'-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐（EDC/NHS）。傅里叶变...
Fluorometric detection of phytase enzyme activity and phosphate ion based on gelatin supported silver nanoclusters.
植酸酶是一种可将植酸底物生物转化为可消化磷酸根离子的商业酶。近年来，银纳米团簇（AgNCs）因可调且高效的荧光特性，成为生物传感器中备受关注的光学换能纳米材料。本文开发了一种基于明胶支撑 AgNCs 荧光猝灭的新型检测平台，用于检测植酸酶活性和磷酸根离子。AgNCs 通过明胶支撑反应合成，并经透射电镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（...
Function of Graphene Oxide as the "Nanoquencher" for Hg
氧化石墨烯（GO）具有优异的荧光猝灭能力。本研究通过碳二亚胺反应将聚醚酰亚胺（PEI）接枝到GO纳米片上，制备了水溶性正电荷氧化石墨烯（pGO25000），并将其用作荧光猝灭剂。与GO相比，pGO25000表面正电荷引入的静电相互作用增强了其与DNA链的亲和力，从而显著提高荧光猝灭能力；在低至0.1 µg/mL浓度下即可几乎完全猝灭...
A Turn Off Fluorescence Probe Based on Carbon Dots for Highly Sensitive Detection of BRCA1 Gene in Real Samples and Cellular Imaging.
本研究以Ferulago angulata热解制备水溶性碳点（CDs），构建用于乳腺癌相关基因BRCA1检测的“关型”荧光生物传感器。CDs表面羧基经EDC/NHS活化后，与19-mer氨基修饰寡核苷酸捕获探针共价偶联。加入BRCA1靶DNA后，捕获探针与靶序列特异性杂交，引起碳点荧光猝灭，从而通过荧光强度下降实现无标记、均相检测。...
Phone Camera Nano-Biosensor Using Mighty Sensitive Transparent Reusable Upconversion Paper.
番茄红素（lycopene）是天然色素和抗氧化剂，市场需求增长，但易受光和热降解，需要实时传感方法。本文开发了一种透明上转换纳米颗粒（UCNPs）试纸条，采用30 mol% Yb3+、0.1 mol% Tm3+掺杂的β-NaYF4 UCNPs，在980 nm近红外激发下于475 nm产生强上转换发射。该试纸条对番茄红素敏感，借助智能...
Functionalized Graphene Oxide with Chitosan for Dopamine Biosensing.
快速简便地检测生物分子已成为研究重点，多巴胺（DA）检测对帕金森病、精神分裂症、阿尔茨海默病等神经疾病的早期诊断具有重要意义。本文报道了一种基于壳聚糖（Cs）功能化氧化石墨烯（GO）的 DA 实时光学检测方法，并通过密度泛函理论（DFT，B3LYP/LANL2DZ）计算研究 GO-Cs 与 DA 相互作用的物理和电子性质。计算表明，...
B-Cell-Epitope-Based Fluorescent Quantum Dot Biosensors for SARS-CoV-2 Enable Highly Sensitive COVID-19 Antibody Detection.
为快速、稳健地定量评估大规模人群中的抗严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）免疫水平，本研究开发了一种纳米级荧光生物传感器系统。该系统由CdSe-ZnS量子点（QDs）与SARS-CoV-2高敏感B细胞表位肽偶联构成，可显著识别相应抗体，检测限为100 pM。研究发现，QDs与肽偶联后，在抗体结合时荧光猝灭比与蛋白偶联...