Early Detection of the Fungal Banana Black Sigatoka Pathogen
香蕉黑叶斑病是由半专性寄生真菌斐济伪尾孢菌(Pseudocercospora fijiensis)引起的重要香蕉病害,可导致产量和品质显著下降。为在病害早期识别病原并减少损失,作者开发了一种高灵敏度表面等离子共振(SPR)免疫传感器,用于真实香蕉叶提取物中 P. fijiensis 的早期检测。该传感器以金膜 SPR 芯片为换能器,...
香蕉黑叶斑病是由半专性寄生真菌斐济伪尾孢菌(Pseudocercospora fijiensis)引起的重要香蕉病害,可导致产量和品质显著下降。为在病害早期识别病原并减少损失,作者开发了一种高灵敏度表面等离子共振(SPR)免疫传感器,用于真实香蕉叶提取物中 P. fijiensis 的早期检测。该传感器以金膜 SPR 芯片为换能器,...
表面等离子共振(SPR)传感器具有无标记、实时检测优势,光栅耦合结构适合紧凑集成,但其灵敏度尚未充分探索。本文推导了波长探测模式下光栅基SPR传感器灵敏度的解析表达式。与以往将分析物内入射角视为固定值的模型不同,本文考虑实际实验中空气侧入射角固定、分析物内角度随折射率按斯涅尔定律变化的条件,系统讨论了工作波长、光栅周期、金属材料和分...
单层硒化锡(SnSe)具有与石墨烯和磷烯类似的层状结构,并表现出优异的光电性能,是二维材料家族中备受关注的新成员。本文采用传输矩阵法,研究了基于三种单层SnSe同素异形体的表面等离子共振(SPR)生化传感器。该传感器采用Kretschmann衰减全反射构型,以BK7玻璃为耦合棱镜,Ag膜为金属换能层,并在Ag表面分别引入α-SnSe...
本研究开发了一种无标记塑料光纤表面等离子共振生物传感器,用于检测海水中的萘。为此,作者采用逆合成策略设计并合成了萘衍生物,将其与钥孔 Limpet 血蓝蛋白(KLH)偶联作为抗原,免疫兔后制备并纯化抗萘单特异性抗体,并通过间接ELISA验证其结合能力。传感器以D形塑料光纤(POF)为基底,在抛光暴露的PMMA纤芯上旋涂光刻胶缓冲层并...
快速、低成本且灵敏地检测细菌病原体对人类健康与安全具有重要意义。本文提出一种基于细菌细胞与其感染病毒(噬菌体)相互作用的简单细菌种类检测策略。作者对噬菌体 M13 进行工程化改造,使其展示天然靶向目标细菌的噬菌体受体结合蛋白。通过巯基化修饰,工程化噬菌体可结合金纳米颗粒;金纳米颗粒在噬菌体上聚集并作为信号放大器,因表面等离子共振性质...
基于葡萄糖代谢的胰岛素剂量方案可帮助全球数百万糖尿病患者控制血糖。自胰岛素被发现以来,胰岛素类似物、剂量方案改进和便携式血糖仪显著改善了血糖管理,当前研究也关注更少侵入性的替代采样部位。然而,直接测量游离胰岛素的即时检测(POC)设备仍是缺失环节。同时测量葡萄糖和胰岛素可改善胰岛素敏感性估计、降低控制波动并提高低血糖安全性。由于胰岛...
光学生物传感器,尤其是基于纳米等离激元技术的平台,近年来成为即时诊断(POC)疾病诊断与治疗随访的潜在解决方案。此类平台可提供无标记、即时出结果的检测,并采用小型化、易操作设备,有望克服传统诊断方法的部分局限。本文系统评述纳米等离激元生物传感器在POC诊断中的最新进展,重点讨论已证明可集成于便携平台的系统,并突出以蛋白质、核酸和细胞...
结核病是全球感染性疾病死亡的首要原因,目前唯一临床使用的抗结核疫苗效力并不确定。本研究旨在为理性设计抗结核新型糖缀合疫苗提供基础。作者首先对结核分枝杆菌(MTB)Ag85B 重组抗原(rAg85B)、其点突变变体及半合成糖缀合物进行结构表征。随后采用蛋白酶解亲和质谱(PROTEX-MS)和表面等离子共振(SPR)生物传感器分析,定性...
表面等离子共振(SPR)生物传感器已成为无标记光学生物分子传感和生物分子相互作用动力学研究的重要技术。尽管生物分子通常含有大量可电离基团,但生物分子体系的静电电荷如何影响 SPR 响应仍缺乏系统认识。本文表明,SPR 传感器表面生物分子层中的负静电电荷会引起显著的 SPR 光谱位移,并识别出两种主要机制:一是带电生物分子层上方形成双...
骨形态发生蛋白(BMP)与其相应细胞表面受体的结合是启动BMP信号级联反应的关键步骤,因此明确哪些BMP–受体复合物能够形成,对于理解特定BMP的生理功能至关重要。本文介绍了一种基于表面等离子共振(SPR)的高通量方法,用于快速鉴定和评价BMP–受体复合物。该方法将受体的胞外BMP结合域制备为人IgG1-Fc融合蛋白,利用Fc片段将...
表面等离子共振(SPR)生物传感器可用于实时监测分析物与固定配体之间的相互作用,通过测量分析物结合过程中传感器芯片表面折射率的变化来反映结合事件。本研究将 SPR 技术与酶学测定相结合,用于从药用植物中筛选新的血管紧张素转换酶(ACE)抑制剂。首先以马尿酸-L-组氨酰-L-亮氨酸(HHL)水解法评估 30 种植物提取物,选出 5 种...
本研究旨在开发可用于牙周病早期诊断并预测患者病情阶段的生物传感器。人牙源性成釉细胞相关蛋白(ODAM)因牙龈沟液中水平与牙周炎程度高度相关,被视为牙周病标志物。作者采用以唾液为竞争靶标的石墨烯氧化物系统进化配体指数富集法(GO-SELEX),在严格条件下筛选出可结合 ODAM 不同位点的一对同源适配体。通过石墨烯氧化物荧光共振能量转...
本文报道了一种基于表面等离子共振(SPR)的免疫传感器,用于高灵敏、高选择性地检测17β-雌二醇(E2)。该传感器采用间接竞争抑制免疫分析模式,以抗17β-雌二醇抗体作为高分子量相互作用物。通过自组装单分子层将雌二醇-牛血清白蛋白(E2-BSA)偶联物以共价酰胺键固定于纳米金表面,形成识别界面。在检测过程中,溶液中的游离E2与传感器...
尽管癌症特异性生物标志物存在于癌症患者外周血中,但因浓度低而难以用常规技术检测。HMGA1b蛋白是潜在癌症生物标志物,其过表达是多种人类恶性肿瘤的特征。本研究利用表面等离子共振(SPR)现象,建立了一种基于纳米/技术平台的癌症检测分析方法。具体而言,将亲和力经ELISA预先确定的抗HMGA1b单克隆抗体固定于金属表面,开发直接SPR...
生物传感器表面修饰旨在提高复杂介质中检测的灵敏度与特异性。本文合成了羧基甜菜碱(CB-)和磺基甜菜碱(SB-)硫醇,用于修饰金基底,构建用于表面等离子共振(SPR)生物传感器免疫分析的功能性自组装单分子层(SAM)。采用X射线光电子能谱(XPS)、接触角测量和循环伏安法分别表征元素组成、表面润湿性和堆积密度。通过蛋白和细菌吸附定量分...
本文报道了以Toll样受体3(TLR3)为生物识别元件的潜在生物传感器设计研究。TLR3是固有免疫中的病原识别受体,可识别双链RNA(dsRNA),而dsRNA常提示病毒感染。作者采用表面等离子共振(SPR)技术,系统比较了多种将重组人TLR3固定化到修饰金表面的方法,包括Ni(II)螯联合氨基偶联、马来酰亚胺硫醇偶联和氨基偶联,并...
本文综述了2016年至2018年中发表的50余篇表面等离子共振(SPR)生物传感器研究,排除囊泡、外泌体、癌细胞、活细胞、干细胞和microRNA等大颗粒检测内容。作者按成熟度将文献分为五类:从单一标志物检测、定量校准、方法验证、临床样本系列研究到成熟传感器在临床调查中的应用。综述分析了芯片、流体/非流体测量、微流控、SPR成像、连...
自21世纪初以来,交通与全球化加速了人员和物资的全球流动,也促使中东呼吸综合征冠状病毒、严重急性呼吸综合征冠状病毒、寨卡病毒和登革病毒等病原病毒传播。禽流感病毒(AIV)感染性强,可感染禽类、猪、猫、狗甚至人类,尤其H5N1可造成严重公共卫生与经济问题,因此亟需超灵敏、高选择性且快速的AIV检测系统。传统病毒分离、免疫层析、ELIS...
无标记光学生物传感器因具有高灵敏度、可直接实时测量以及多路检测能力,成为多种分析物检测的有吸引力选择。然而,小分子通常不具有天然显色或荧光性质,且部分传感响应与分析物尺寸相关,因此面向生物、药理或环境相关低分子量化合物的无标记光学传感器开发具有挑战性。近年来,该领域在方法学、仪器、识别元件和固定化策略方面取得进展,提高了小分子检测能...
本文报道了一种基于等离子体光纤的光学血糖仪。作者将多模光纤沿3 cm去除塑料包层,并在裸露光纤芯两侧热蒸发沉积1 nm铬和40 nm金,形成椭圆截面金属传感头,以632.8 nm He-Ne激光激发表面等离子体共振。葡萄糖氧化酶经高碘酸钠氧化后,通过半胱胺提供的氨基以席夫碱反应共价固定于金表面。葡萄糖进入传感区后被GOx催化氧化,生...