农药过量使用会造成环境和农产品污染，直接威胁人类生命与健康。因此，在食品安全监管中，快速、灵敏地检测农药残留至关重要。识别元件是农药残留快速检测传感器和方法的关键组成部分，不合适的识别元件可能导致稳定性差、灵敏度低、成本高和耗时长等缺陷。分子生物学技术可作为制备和修饰识别元件的有效策略。本文综述了五类特定识别元件的分子生物学方法，包...
抗生素因杀菌或抑菌作用被广泛用于动物感染性疾病防治，但残留抗生素及其代谢物可能致癌、致突变并诱导细菌耐药，威胁人与动物健康，因此准确监测食品中痕量抗生素十分迫切。生物传感器具有灵敏度高、响应快、易微型化和成本低等优势，已广泛用于抗生素残留检测。本综述系统评价了用于多种食品基质中抗生素残留识别的识别元件，包括抗体、适配体、分子印迹聚合...
噬菌体是一类感染细菌的病毒，因其生物学特性明确且具备多种优势，在生物技术中发挥重要作用。噬菌体展示是指将外源肽或蛋白与噬菌体外壳蛋白融合并表达于噬菌体颗粒表面。2018年，George P. Smith和Gregory P. Winter因“肽和抗体的噬菌体展示”共同获得诺贝尔化学奖的一半。自1985年首次报道以来，该技术已显著发展...
人类火星任务可被视为人类技术成就的顶峰，但实现该目标需克服多项障碍，其中之一是开发易于操作且紧凑的传感器，以在任务期间保障航天员健康。近年来，多种智能手机基传感装置（SBD）被用于在偏远环境中即时、灵敏地检测化学物质、蛋白质或病原体。本文通过系统关键词检索，对现有SBD进行全面综述，并评估其“搭载”用于太空原位分析的潜力；将相关SB...
本文综述了基于聚合物纳米材料和纳米颗粒的免疫传感器在诊断与预后研究中的最新进展。免疫传感器通过在被测物表面固定抗体、抗体片段或其他肽/寡核苷酸识别分子，实现对抗原或抗体的特异性识别，并将抗原-抗体结合事件转换为可测量的光学、电化学或压电信号。文章系统总结了常用固定化策略，包括经典物理吸附、亲和连接、随机交联以及特异性共价连接，并讨论...
蛋白质在生物传感器中提供催化活性与分子识别特异性，但其固定化过程往往复杂，可能影响蛋白功能。蛋白与传感表面发生强相互作用或表面拥挤，会改变蛋白运动性和构象，导致活性下降。本文综述在固定化前分析蛋白表面理化特征如何帮助选择最佳固定化策略，从而在生物传感器表面保持蛋白功能。文章讨论蛋白表面疏水/电荷分布、软硬蛋白、二硫键、等电点、表面拓...
本文是一篇关于分子印迹聚合物（MIP）与生物传感器结合的编辑性综述。作者指出，生物传感器研究已从酶基传感器发展到亲和基传感器，如免疫传感器。一次性使用时主要关注储存稳定性，而重复检测或在线监测还需操作稳定性。酶传感器常通过过量酶维持扩散控制过程，但酶易受温度、蛋白酶、重金属离子等影响，低温储存限制其在发酵等高温或无冷链场景中的应用。...
纳米生物传感器可将光学、声学和电学传感器微型化至生物分子尺度，从而逼近单分子检测并发展可探测分子构象的新传感模式。此类传感器通常基于表面且无标记，利用物理现象的固有优势，在不引入标记扰动的情况下获得高灵敏度。设计表面型无标记生物传感器需优化三项标准：目标生物分子必须高亲和、高选择性地结合到敏感区；生物分子必须从体相溶液高效输运到传感...
检测元件在生物传感器的分析物识别中起关键作用，因此需要具有高分析物特异性和结合强度的识别元件。抗体（Ab）越来越多地用作生物传感器检测元件，但其在传感器表面的固定仍是一个关键挑战。本迷你综述重点介绍近期用于在表面上固定和表征抗体的方法。首先介绍用作检测元件的抗体种类，包括免疫球蛋白G（IgG）、Fab、单链可变片段（scFv）、单域...
本综述讨论短肽（不超过50个氨基酸）作为仿生活性识别元件在传感系统中的应用。近年来，基于不同策略发展了多种肽基传感器：根据单个或少数氨基酸与靶标之间的已知相互作用设计合成肽，并关注能促使传感肽在传感器表面分子间自组装的肽基序；由此可获得高灵敏度、结构复杂的传感器，但设计肽受限于计算机辅助设计的严重困难。随机噬菌体展示短肽从大型、非聚...
分子印迹是一种通过模板分子组装具有特定结构和性质的分子组装体的新兴方法，已越来越多用于分离过程、微反应器、免疫分析、抗体模拟、催化、人工酶、生物传感器识别元件以及生物和化学传感器。溶胶-凝胶工艺在温和条件下进行且灵活多样，使其玻璃态基质适合分子印迹。基于溶胶-凝胶的分子印迹聚合物（MIPs）在多种应用中的进展可从不断增长的出版物看出...