Regenerative biosensor for use with biotinylated bait molecules.
无标记生物传感器适用于定量分析生物分子间或生物分子与药物之间的特异性相互作用，以及生物流体中诊断标志物的定量。与依赖标记的方法相比，只需将相应诱饵分子固定在传感器表面，即可在数分钟内建立针对特定猎物分子的检测。然而，无标记生物传感器的广泛应用仍受限于诱饵固定通常不可逆，每次成功或失败尝试都需要昂贵的新芯片。本文提出一种通用方法，利用...
Receptor heterogeneity in optical biosensors.
科学家在光学生物传感器中测量与生化反应相关的速率常数。该仪器使配体分子通过对流经过流动池，流过固定有受体的表面，从而发生表面-体积反应。本文通过建立带反应边界条件的对流-扩散方程，定量分析传质效应对此类反应的影响。在实验条件下，完整偏微分方程模型可约化为难以处理的积分微分方程组。基于常见物理假设，作者进一步将系统约化为常微分方程模型...
Characterization of Covalently Bound Anti-Human Immunoglobulins on Self-Assembled Monolayer Modified Gold Electrodes.
生物偶联金表面是生物传感应用的重要平台。本文以抗人免疫球蛋白 G（anti-IgG）和抗人免疫球蛋白 M（anti-IgM）抗体通过自组装单分子层（SAM）固定于金电极为模型体系，研究其用于后续免疫分析开发的可行性。采用 X 射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）、专用薄膜晶体管（TFT）平台和电化学表面等离子共振（EC-...
Ultrasensitive SPR detection of miRNA-93 using antibody-enhanced and enzymatic signal amplification.
微小RNA（miRNA）是内源性非编码RNA，通过结合靶mRNA导致转录降解或翻译抑制，在多种疾病中表达谱改变，可作为生物标志物。本文报道一种表面等离子共振（SPR）生物传感器，采用一次性注塑传感器芯片/微流控混合体，并结合横向成像光学系统，对三个一维点阵进行平行分析，用于检测miRNA-93。为提高灵敏度，作者采用两种放大策略：加...
Targeting Tumor-Associated Exosomes with Integrin-Binding Peptides.
所有细胞均释放多种纳米级细胞外囊泡（EVs），包括外泌体，其组成反映亲代细胞状态。癌症病理过程通过关键蛋白、脂质、代谢物和 microRNA 的 EV 转运被显著介导。近期蛋白质组学证据表明，肿瘤相关外泌体在特定膜蛋白表达上存在差异，使其成为诊断或治疗靶标；但目前尚无法在复杂生物流体中按组织来源或疾病状态区分循环 EVs。本文展示肽...
Improving biosensing activity to carcinoembryonic antigen with orientated single domain antibodies.
癌胚抗原（CEA，又称CEACAM5）参与肿瘤侵袭与转移中的黏附过程，是辅助诊断肿瘤复发和转移的常用肿瘤标志物。针对CEA的抗体已用于肿瘤切除后的检测与诊断。来自单峰驼和羊驼的抗CEA单域抗体（sdAb）对肿瘤细胞具有高特异性，但将其偶联到传感器表面时未设计定向固定，导致活性与检测限存在提升空间。本研究在CEA sdAb的C端引入两...
Noble metal nanoparticles in biosensors: recent studies and applications.
本综述旨在总结基于贵金属纳米粒子（MNP）的生物传感器研究进展，并按换能方式概述MNP在不同类型生物传感器中的原理与主要功能。重要生物识别元件包括酶、抗体、适配体、DNA序列和全细胞；主要读出方式包括电化学（安培法和伏安法）、光学（表面等离子共振、比色、化学发光、光电化学等）和压电。贵金属纳米粒子因比表面积大、有利于生物识别元件和受...
Label-Free Biosensor Detection of Endocrine Disrupting Compounds Using Engineered Estrogen Receptors.
内分泌干扰物（EDCs）可干扰哺乳动物内分泌、免疫和神经系统，低浓度即可致病，因此需要快速灵敏的检测方法。本文提出一种无标记表面等离子共振（SPR）生物传感器方法，利用工程化雌激素受体α（ERα）配体结合域作为生物识别元件，检测17β-雌二醇（E2）、炔雌醇（EE2）、4-壬基酚（4-NP）和他莫昔芬等EDCs。配体结合诱导ERα构...
Fluorescence-Free Biosensor Methods in Detection of Food Pathogens with a Special Focus on Listeria monocytogenes.
食品病原菌可污染食品并在货架期及冷藏条件下生长，因此必须降低检测方法的检出限，并在数小时至数天内获得结果。生物传感器方法利用现有技术识别样品中的细菌并进行近似定量。此类方法的主要瓶颈是表面非特异性结合，以及细菌处于复杂食品基质时相对于液体食品样品灵敏度下降。本综述重点介绍表面等离子共振（SPR）、SPR技术新进展以及电化学阻抗谱（E...
Characterization of interactions between hepatitis C virus NS5B polymerase, annexin A2 and RNA - effects on NS5B catalysis and allosteric inhibition.
直接抗病毒药物（DAAs）可高效清除丙型肝炎病毒（HCV），但并非对所有患者有效，且HCV相关肝细胞癌（HCC）机制不清。膜联蛋白A2（AnxA2）曾报道与HCV非结构蛋白NS5B和NS3/NS4A共沉淀，提示其可能参与HCC发生并影响DAA疗效。本研究采用表面等离子共振（SPR）生物传感器技术，实时表征AnxA2与HCV NS5B...
A Low-Cost and Portable Dual-Channel Fiber Optic Surface Plasmon Resonance System.
本文提出并演示了一种微型化、集成的双通道光纤表面等离子共振（SPR）系统。系统采用峰值波长595 nm的黄色发光二极管（LED）作为光源，内置网络摄像头作为探测器；其中一路传感器作为检测通道，另一路作为参考通道，用于补偿非特异性结合和物理吸收。LED与SPR传感器被封装在一起，结构紧凑、成本低，可灵活适配笔记本电脑、智能手机和平板等...
Optical surface plasmon resonance sensor modified by mutant glucose/galactose-binding protein for affinity detection of glucose molecules.
经皮提取组织间液（ISF）为微创血糖监测提供了有吸引力的方法，但经皮提取的ISF体积极小，需稀释成可操作体积以便采集、运输和葡萄糖检测，因此需要高分辨率葡萄糖检测方法检测稀释ISF中的葡萄糖浓度。本文报道了一种经葡萄糖/半乳糖结合蛋白（GGB）修饰的光学表面等离子共振（SPR）传感器，用于葡萄糖分子的特异性与高灵敏检测。GGB蛋白在...
β-Alanine and N-terminal cationic substituents affect polyamide-DNA binding.
小沟结合发夹多酰胺（PA）可特异性识别DNA序列。合成修饰可提高PA-DNA结合亲和力，包括用β-丙氨酸（β）基团替代吡咯（Py）以引入柔性模块，以及在N端引入阳离子取代基以增加化合物电荷。为理解这些修饰对PA-DNA相互作用动力学和亲和力的影响，作者系统设计和合成了具有不同数量、不同位置β插入以及不同N端阳离子基团的一组PA，使其...
N-Heterocyclic Carbene Self-Assembled Monolayers on Gold as Surface Plasmon Resonance Biosensors.
基于表面等离子共振（SPR）的生物传感是一种无需标记、实时研究生物分子识别过程的有力工具。硫醇化学是金表面SPR生物传感器表面功能化的关键组成部分，但金-硫醇键即使在空气中也容易氧化，导致SPR传感器芯片寿命短，除非严格防护。本文描述了一种利用金上高度稳健的烷基化N-杂环卡宾（NHC）自组装单层（SAMs）克服该局限的方法。我们开发...
Aptamer-Templated Silver Nanoclusters Embedded in Zirconium Metal-Organic Framework for Bifunctional Electrochemical and SPR Aptasensors toward Carcinoembryonic Antigen.
本研究报道了一种基于锆基金属有机框架（Zr-MOF，UiO-66）嵌入银纳米团簇（Ag NCs）的新型生物传感器，其中采用靶向癌胚抗原（CEA）的适配体作为模板合成 AgNCs@Apt@UiO-66 纳米复合材料。该复合材料具有良好的生物相容性、电化学活性、高载药能力和强生物亲和性，并可分散形成纳米级厚度的二维纳米复合膜。基于 Ag...
Carbon Nanotubes as Fluorescent Labels for Surface Plasmon Resonance-Assisted Fluoroimmunoassay.
碳纳米管（CNTs）具有大斯托克斯位移和几乎无荧光光漂白等光致发光特性，可作为生物测量中的荧光标记。本研究评估了 CNTs 作为表面等离子共振（SPR）辅助荧光免疫分析（SPRF）荧光标记的性能。作者采用配备棱镜集成微流道通道的 V 槽传感器芯片，以 670 nm 光激发 SPR，并观察 (8,3) 单壁碳纳米管在 970 nm 的...
Plasmonic Sensor Based on Dielectric Nanoprisms.
本文提出一种基于周期性挤出纳米棱镜阵列的表面等离子共振（SPR）传感结构，用于无标记光学检测。该结构在MgF2基底上制备周期性纵向三角沟槽，并填充AZO形成纳米棱镜，将正常入射光引导并汇聚到金属-介质界面；界面介质作为待测样品，通过光谱反射率探测共振谷位移。与经典Kretschmann构型相比，纳米棱镜的漏斗和波导效应增强了金属-水...
High sensitivity surface plasmon resonance biosensor for detection of microRNA based on gold nanoparticles-decorated molybdenum sulfide.
本文首次提出一种基于金纳米颗粒修饰二硫化钼（AuNPs-MoS2）纳米复合材料的高灵敏度表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于微小RNA（miRNA）检测。该SPR平台仅通过两步即可完成：首先将硫醇修饰的DNA寡核苷酸探针固定于金膜表面，其中一段序列与目标miRNA-141互补，用于识别miRNA-141的相应片段；随后引入连接辅...
A simple surface plasmon resonance biosensor for detection of PML/RARα based on heterogeneous fusion gene-triggered nonlinear hybridization chain reaction.
本研究开发了一种简单、无酶的表面等离子共振（SPR）生物传感策略，用于高灵敏检测急性早幼粒细胞白血病中两种主要PML/RARα融合基因亚型（长型L/bcr1和短型S/bcr3）。该策略基于异源融合基因触发的非线性杂交链反应（HCR）。在金芯片表面，PML/RARα作为连接链，其PML片段与固定在芯片上的捕获探针Cp特异性杂交，RAR...
Screening and Biosensor-Based Approaches for Lung Cancer Detection.
肺癌早期诊断可显著降低死亡率。多年来，研究者广泛采用计算机断层扫描（CT）、胸部X线、正电子发射断层扫描（PET）、痰细胞学、磁共振成像（MRI）和活检等筛查方法，但这些技术存在辐射、费用高、假阳性率高或不适用于合并其他疾病患者等局限。基于生物传感器的方法因快速、低成本、高灵敏，被推荐用于肺癌肿瘤标志物的早期诊断。本文综述肺癌筛查与...