高频实时测量细胞培养体系中特定代谢物浓度有助于深入理解细胞代谢并推动细胞培养规范。现有方法多为单时间点、单参数或可检测分析物有限。电化学适配体生物传感器（EAB）已用于血液和组织中分析物的实时监测。本文表征了 EAB 传感器一种与适配体目标分析物无关的 pH 传感能力，并将其应用于多种体外细胞培养体系中 pH 和苯丙氨酸的连续测量。...
神经递质对神经系统正常功能至关重要，多巴胺在认知、情绪和运动控制中起关键作用，其水平异常与帕金森病、阿尔茨海默病、注意缺陷多动障碍及多种肿瘤等疾病相关，因此需要准确检测方法。单链DNA适配体因选择性、稳定性和可合成性成为多巴胺检测的有前景生物受体，但不同适配体特异性存在争议。本文报道了一种表面功能化纳米等离子体生物传感平台，采用多巴...
MUC16（CA125）是卵巢癌常用肿瘤标志物，其准确定量对诊断、预后和管理至关重要。本研究提出一种基于适配体技术的表面等离子共振（SPR）生物传感器设计，用于灵敏、实时检测MUC16。传感器芯片通过11-巯基十一烷酸（MUA）连接子，利用EDC/NHS化学将氨基终止的抗MUC16适配体（Ap）固定于金膜表面。结果表明，该适配体传感...
医疗器械已从笨重形态发展为智能设备，但其刚性限制了与日常生活的无缝集成。可拉伸、纺织和柔性电子是新兴研究领域，有望推动重大技术进步。本研究提出一种实验室方法，制备用于检测基孔肯雅病毒（CHIKV）的高灵敏柔性生物传感器。该传感器基于零维纳米材料，并在伏安法方面取得显著进展。电化学平台采用模板印刷（StPE）技术构建；生物传感器构型选...
本文报道了一种基于多孔硅（PSi）Fabry–Pérot薄膜的光学适配体传感器，用于检测胃肠道炎症疾病中升高的蛋白生物标志物乳铁蛋白（LF）。针对PSi生物传感器因复杂质量传递和反应动力学导致灵敏度不足的问题，作者采取两种策略：一是优化多孔纳米结构，包括层厚、孔径和捕获探针密度；二是将传感器集成到3D打印微流控系统中，并嵌入交错人字...
生物传感器在多个研究领域具有重要作用。带耗散监测的石英晶体微天平（QCM-D）是灵敏器件，可实时观察结合事件；与适配体联用具有选择性、无标记检测多种靶标的潜力。本研究开发了一种用于 QCM-D 适配体传感器的替代表面功能化方法，通过模拟人工细胞膜为靶标结合创造接近生理的环境。采用囊泡铺展法形成由 1-棕榈酰-2-油酰-甘油-3-磷酸...
本文提出一种多光谱等离子体适配体传感器结构，由子层和两侧壁组成，上下单元分别垂直/平行于侧壁排列；采用三维FDTD数值模拟验证。传感器在模式III、II、I的体灵敏度分别为1093.7、754、707.43 nm/RIU。由于实际分析物量常不足以完全覆盖传感表面，研究同时评估表面灵敏度；模式II在传感层厚度10、20、30、70 n...
激光刻写石墨烯（LIG）因低成本、柔性、可批量制备而广泛用于电化学传感，但批次间差异限制其规模化制造。本文首次建立用于 LIG 电极制造质量控制的统计工作流和开源层次聚类工具。以循环伏安（CV）作为快速功能筛选手段，在 100 mM KCl 和 2.5 mM 铁氰化钾/亚铁氰化钾体系中扫描 -0.8 至 0.8 V、200 mV/s...
本文报道了一种遗传编码适配体生物传感器平台，用于在细胞和动物中非侵入性测量药物分布。该平台将适配体分子识别的高特异性与荧光蛋白易于检测的特性相结合，构建了六种编码适配体传感器，展示了平台的通用性。这些传感器对各自目标药物相对于相关类似物表现出高灵敏度和高特异性，并可在单个活细胞中呈现剂量依赖性响应，直至达到饱和的药物摄取水平。作者将...
本研究报道了一种用于三磷酸腺苷（ATP）检测的适配体功能化多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）纳米颗粒。POSS 纳米颗粒在一步连续流微流控反应器中通过热聚合合成：含 POSS 单体的微乳液在反应器内自组装生成，并通过连续油流包裹乳液以防止热聚合过程中微通道堵塞。随后，POSS 纳米颗粒表面经聚多巴胺（PDA）仿生修饰，引入可用于偶联的...
低成本、快速且易用的生物传感器对多种癌症生物标志物的检测至关重要，有助于早期转移控制与高效诊断。由于癌症生物标志物分子复杂性高，生物传感器测量的重复性与再现性尤为关键。电化学生物传感器因成本低、操作简便且分析性能优良，成为癌症诊断的有吸引力替代方案。近年来，石墨烯衍生纳米结构被广泛用于电化学生物传感器制备，其高电导率、强吸附能力、低...
颤藻属（Aphanizomenon）是一类丝状固氮蓝藻，常栖息于水环境，是蓝藻毒素的主要生产者之一，水华后可影响水质。本研究利用经细胞SELEX筛选的特异性适配体APS9，构建了一种用于快速、灵敏检测颤藻属菌株ULC602的电化学适配体传感器。该传感器将5′端巯基修饰的适配体通过自组装单分子层固定于丝网印刷金电极表面，并在3′端标记...
本文报道了一种用于检测白介素-6（IL-6）的有机电化学晶体管（OECT）生物传感器。IL-6 是与慢性炎症、炎症老化、癌症及重症新冠感染等多种病理过程相关的重要细胞因子生物标志物。该传感器以聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）栅极为换能界面，通过在其表面电化学沉积金纳米颗粒（AuNP），再对硫醇化适配体...
肝细胞癌（HCC）早期诊断对提高患者生存率至关重要。甲胎蛋白（AFP）是用于HCC及部分其他癌症筛查和监测的糖蛋白血清生物标志物，但传统ELISA、放射免疫和免疫化学方法存在耗时长、成本高、灵敏度不足和抗体稳定性差等局限。适配体传感器因稳定性高、亲和力强、选择性优、成本低且可再生，成为AFP检测的重要工具；纳米材料可进一步降低检出限...
本文报道了一种用于快速、灵敏检测人血清中HER2的电化学适配体传感器。HER2是乳腺癌关键预后标志物，其过表达与侵袭性乳腺癌相关，早期检测有助于选择靶向治疗。作者合成了带正电的Ag纳米棒@聚乙烯亚胺-Ag（Ag NR@PEI-Ag）纳米杂化材料，其中PEI作为还原剂、稳定剂并提供大比表面积，Ag提供电活性。将5'-巯基HER2适配体...
表面增强拉曼散射（SERS）可用于解析含2–5种分析物的混合物，但低浓度分析物和复杂生物基质通常难以直接解码。抗体和适配体等识别分子可实现复杂生物介质中痕量分析物的特异性结合。本文提出一种基于SERS的肉毒神经毒素A（BoNT A）快速高灵敏传感器。银纳米岛SERS基底通过5′端硫醇锚定的适配体Apt_2.22_mod进行功能化，适...
由于DNA具有可修饰位点多、结构可预测、热稳定性高和生物相容性优异等优点，已成为生物传感器中的关键组分。DNA生物传感器在灵敏度、选择性和检出限方面优于许多现有生物分析技术，因而受到广泛关注。本文从结构驱动功能的角度，系统介绍了适配体、脱氧核酶、i-motif和G-四联体四类基础功能核酸在构建DNA生物传感器中的应用，并概述了这些传...
电化学与光学平台常用于生物传感器设计，但单一信号读出易受非标准操作、不同操作者和实验环境影响而产生误差。本文开发了一种双信号检测方案，将两种换能原理集成于同一适配体生物传感器中，利用金纳米坑阵列（AuNpA）同步进行电化学和异常光学传输（EOT）等离子体检测。与完全穿透金膜的全孔结构相比，未完全穿透的纳米坑在有限差分时间域模拟和实验...
SARS-CoV-2 疫情加速了诊断工具开发。集成电化学生物传感器的设备可作为高检测需求下的替代方案，尤其适用于缺乏标准检测技术的场景。适配体因稳定性、特异性和敏感性而适合作为识别元件。本文开发了一种用于人唾液 SARS-CoV-2 检测的非侵入性电化学适配体生物传感器，适配体可识别野生型及变异株 Spike 蛋白。激光诱导石墨烯（...
糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，因可引发严重并发症而被称为“沉默杀手”。早期识别1型、2型及线粒体糖尿病对提高治疗成功率和患者生活质量至关重要。适配体生物传感器因对疾病生物标志物具有高灵敏度和高选择性而得到广泛开发。适配体是由寡核苷酸或短肽组成的短序列，可识别特定配体并结合从小离子到大蛋白的多种靶分子；其具有灵敏度高、选择性...