湖泊和河流在降雨不足时发生富营养化，导致蓝藻有害藻华（CyanoHABs）过度生长并产生毒素、绿潮和异味。全球变暖、气候变化以及未充分考虑环境问题的雨林和水库开发，使CyanoHABs快速扩张，成为严重问题。人类和牲畜摄入受CyanoHABs毒素污染的水会遭受严重健康问题。在CyanoHABs产生的多种毒素中，微囊藻毒素（MCs）危...
新冠疫情持续凸显快速、选择性且准确检测 SARS-CoV-2 及其变异株的需求。表面增强拉曼光谱（SERS）具有化学特异性和信号放大优势，有望用于开发比现有方法更快、更准的 SARS-CoV-2 定量检测。本文针对病毒 SERS 检测中的挑战：病毒为大型多组分物种，可产生不同 SERS 信号，样品中其他丰富生物分子也会产生干扰。为提...
基于SERS基底与抗体标记拉曼报告基团涂覆金纳米颗粒（AuNP）的三明治组合已被广泛用于生物分子的高灵敏检测，但位于SERS活性材料之间的生物分子尺寸如何决定灵敏度增强仍缺乏合适模型。本研究报道了一种间隙依赖的SERS增强模型，采用金核银壳纳米颗粒（Au@Ag core-shell NPs）二维阵列作为SERS基底，巯基苯甲酸（MB...
本文提出一种基于高密度“热点”Au@SiO2阵列基底和滚环扩增（RCA）策略的新型DNA生物传感器，用于超灵敏检测CpG DNA甲基转移酶M.SssI活性。在M.SssI存在时，双链DNA（dsDNA）被甲基化，甲基化敏感内切酶HpaII不能切割，dsDNA尾端单链与padlock DNA结合并触发RCA，在Phi29 DNA聚合酶...
等离子体纳米颗粒聚集体结或间隙中的强电磁热点可驱动表面增强光谱分子检测的超高灵敏度，但大生物分子难以进入受限热点空间。本文展示在反射性金基底上通过自组装制备金纳米颗粒簇阵列（NCAs），具有受控的颗粒间（<1 nm）和簇间（<10 nm）热点。NCAs 对表面增强拉曼（SERS）和金属增强荧光（MEF）检测中小分子或蛋白-受体相互作...
微小RNA（miRNA）是癌症检测的理想生物标志物，其异常表达与多种癌症的发生密切相关。本文以三维爆米花状金纳米薄膜作为新型表面增强拉曼散射（SERS）-电化学活性基底，并结合toehold介导链置换反应（TSDR），构建了一种用于miRNA检测的DNA分子机器。三维爆米花状空间结构可产生更多活性“热点”，从而增强SERS和电化学信...
本文报道了一种用于细胞内microRNA（miRNA）比率双光谱检测与多模态协同肿瘤治疗的智能诊疗纳米器件。该器件由Au@Cu2-xS@聚多巴胺纳米颗粒（ACSPs）和燃料DNA偶联四面体DNA纳米结构（fTDNs）组成。ACSPs兼具强表面增强拉曼散射（SERS）增强和高效荧光猝灭性能，可作为双模检测基底；fTDN辅助的三维DNA...
农药和兽药广泛用于农作物与畜禽养殖中的病虫害控制，但其残留可能危害人体健康和环境，因此需要常规监测以支撑法规制定。现有残留检测方法通常包括样品提取、净化和检测；传统样品前处理耗时长、劳动强度大、成本高，并需使用大量有毒有机溶剂，且化合物在分析前可能降解。快速、简便、廉价、有效、坚固、安全的 QuEChERS 方法已被广泛接受，但仍需...
2019冠状病毒病（COVID-19）传染性强，威胁人类健康，目前尚无特效药或疫苗，因此亟需建立快速、灵敏的早期诊断平台，以便在快速诊断后对感染者进行物理隔离。本文提出一种基于金纳米颗粒（AuNPs）的比色/表面增强拉曼散射（SERS）/荧光三模式生物传感器，可在40 min内快速、选择性检测病毒RNA。作者合成了平均粒径约17 n...
自2019年12月以来，新型冠状病毒（SARS-CoV-2）疫情迅速蔓延，准确、快速、灵敏的诊断对控制传播和降低病死率至关重要。目前用于识别SARS-CoV-2或新冠感染的方法包括胸部CT、全基因组测序以及逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）等分子方法。本文作为综述，系统讨论了当前用于SARS-CoV-2鉴定的诊断技术，重点介绍光学生...
本文提出一类分级多孔杂化材料，作为通过手性表面增强拉曼光谱（SERS）在复杂生物样品中超灵敏、选择性检测对映体药物的创新工具。分级多孔杂化薄膜由介孔等离激元金薄膜与微孔均手性金属有机框架（HMOF）复合制备。所提出的分级多孔基底由于介孔 Au 纳米结构的物理增强和 HMOF 的化学增强双重机制、HMOF 的化学识别，以及对含大分子生...
流感病毒分为A、B、C、D四型，其中A型和B型引起人类主要疾病，A型因表面具有血凝素（H）和神经氨酸酶（N）而可引发流感大流行。H1N1和H3N2是已知引起多次流感大流行的两个亚型，二者均会发生遗传和抗原性变异，形成不同分支和亚分支；H3N2的遗传与抗原变化通常更快，已演化为多个遗传差异明显且持续共同循环的分支，并造成显著死亡。本文...
由病原菌引起的食源性疾病每年导致大量感染，严重威胁人类健康并造成重大经济损失，因此亟需快速、灵敏、准确检测食源性病原菌。生物传感器因高灵敏度、近实时定量、无需富集、现场检测和操作简便等优势，在病原菌识别与检测中受到广泛关注。凝集素作为生物传感器中一种有前景的识别元件，具有糖结合特异性、稳定性高、成本低、可非共价可逆结合细菌表面糖链等...
近期纳米技术的发展促进了利用生物学、化学和材料科学跨学科研究制备不同形状与尺寸纳米材料，并面向临床应用。金和银（Ag）等贵金属具有可调且独特的等离子体性质，适用于下游应用。Ag 的热导率和电导率更高，电子转移效率优于金，且消光带更尖锐；修饰后的 Ag 纳米颗粒在水和空气中更稳定。凭借这些特性，Ag 在诊断、药物递送、环境、电子和抗菌...
本文报道了一种用于三维细胞培养与细胞代谢物非侵入检测的生物相容复合等离激元支架。该材料由金纳米颗粒（Au NPs）嵌入高亲水性聚2-羟乙基甲基丙烯酸酯（pHEMA）水凝胶基质构成，可通过3D打印制备。打印墨水包含HEMA单体、EGDMA交联剂、不同分子量pHEMA均聚物、光引发剂Irgacure 2959及AuCl3·3H2O前驱体...