监测抗逆转录病毒药物浓度对保证 HIV 治疗与预防用药依从性、确保药效至关重要，也可用于献血筛查。现有基准方法液相色谱-质谱联用（LC-MS）依赖集中化昂贵设备，从采血到结果需数天至数周，难以满足有效药物监测需求。为此，作者针对恩曲他滨（emtricitabine, FTC）开发了一种核酸适配体。FTC 是市售多数抗逆转录病毒联合疗...
抗生素残留会促进细菌耐药。为满足抗生素残留及相关耐药基因丰度的快速、准确、现场检测需求，作者报道了一种智能手机集成的多模态检测平台，可同时、准确、视觉定量检测氨苄西林（AMP）和β-内酰胺耐药基因blaTEM。该平台基于磁性分离单元和信号单元：氨基化互补DNA链（NH2-cDNA）通过Michael加成/席夫碱反应负载于Fe3O4@...
贝类毒素（PbTxs）是强效海洋神经毒素，可致神经性贝类中毒（NSP），其环多醚结构在过去20年地理分布扩大。现有检测方法存在伦理问题和技术局限，亟需替代方法用于监管监测。本研究首次同时筛选针对PbTx-1和PbTx-2的DNA适配体，并以PbTx-1适配体为识别元件构建生物层干涉（BLI）生物传感器。通过体外筛选，从随机序列库中成...
本文为 Scientific Reports 原论文的作者更正。原论文题为“Cell-SELEX for aptamer discovery and its utilization in constructing electrochemical biosensor for rapid and highly sensitive det...
快速病毒检测工具对防控大流行和生物威胁至关重要。针对灭活病毒的适配体因生物安全性高而适合用于传感器。本文首次评估了一种特异性结合灭活SARS-CoV-2的DNA适配体6.9，其解离常数KD为9.6 nM。基于适配体6.9，作者构建了光纤倏逝波（FOEW）生物传感器：灭活SARS-CoV-2与Cy5.5标记的短互补链竞争结合固定在传感...
为实现慢病诊断和治疗药物监测中低浓度生物标志物的快速无标记检测，本文提出一种多用途光学生物微机电系统（BioMEMS）传感平台。该平台以高灵敏度MEMS悬臂梁为换能器，利用其表面应力响应将生物识别事件转换为机械位移，并通过可调光学干涉系统、CCD相机和图像处理算法精确记录纳米级位移，从而识别分析物类型并定量其浓度。通过更换生物受体并...
可穿戴生物传感器能够连续实时获取生理数据，有望用于个体化健康评估与疾病监测。局域表面等离子共振（LSPR）可穿戴传感器因对特定分析物相互作用敏感而具有广泛应用潜力。皮质醇是与压力水平密切相关的重要应激生物标志物，对内分泌应激反应的理解和分析对评估人体机能、诊断压力相关疾病和监测心理健康至关重要。本研究通过在三氨基丙基三乙氧基硅烷（A...
体液细胞因子水平升高与多种疾病相关，低浓度检测这些细胞因子生物标志物有助于临床早期诊断。本文报道了一种基于非对称几何结构二硫化钼（MoS2）二极管的生物传感器，用于快速、无标记、高灵敏且特异性地检测促炎细胞因子肿瘤坏死因子-α（TNF-α）。该传感器表面功能化 TNF-α 结合适配体，可检测低至 10 fM 的 TNF-α，远低于健...
近年来有害藻华频发，失忆性贝类毒素岩藻氨酸（domoic acid, DA）主要由假菱形藻产生，其检测需求日益迫切。适配体作为新型分子识别元件，为 DA 监测提供了清晰手段。本研究采用 Capture-SELEX 成功筛选 DA 适配体，经鉴定与截断优化获得高亲和、高特异性适配体 C1-d（KD 109 nM）。通过分子对接和分子动...
本工作报道首个 CMOS 分子电子芯片，并将其配置为生物传感器。主要传感元件是单分子“分子线”，由约 100 GΩ、25 nm 长的 α-螺旋肽构成，并集成到电流监测电路中。工程化肽链含有中心偶联位点，可连接 DNA、蛋白质、酶或抗体等探针分子，从而编程该生物传感器以检测与特定靶标分子的相互作用。在施加直流电压下，芯片以毫秒时间分辨...
微囊藻毒素-LR（MC-LR）是蓝藻水华产生的肝毒素，长期低浓度暴露可促进肝癌发生。本研究开发了一种基于表面增强拉曼散射（SERS）和场效应晶体管（FET）双传感模式的新型生物传感器，采用金纳米粒子（AuNPs）/石墨烯复合材料作为传感材料。在SERS模式下，通过MC-LR适配体与MC-LR的特异性结合获得MC-LR的拉曼指纹谱，并...
本文首次设计了一种基于液晶微阵列（LCM）的信号增强型生物传感器，利用微光谱光学传感信号检测黄曲霉毒素B1（AFB1）。该传感器由反蛋白石液晶聚合物（IO-LCP）薄膜和液晶分子5CB构成。AFB1与适配体CAFB1特异性结合后，释放互补单链DNA Cc-AFB1；释放的ssDNA与5CB氰基相互作用，诱导LCM薄膜中5CB从无序排...
尽管有序多孔反蛋白石结构在光学、电子和化学领域受到关注，但不可控缺陷限制了其应用。本文开发了一种高有序、等离子体增强的反蛋白石光子晶体（IOPC）传感材料。通过胶体模板与基质材料共组装，避免了液体渗入预组装胶体晶体，减少了成膜过程中的破裂和不均匀性。金纳米颗粒（Au NPs）既作为适配体与 IOPC 之间的连接桥，又通过局域表面等离...
针对病毒感染快速传播带来的早期诊断需求，本文报道了一种用于直接检测血液中病毒生物标志物的等离子体生物传感器。作者以登革病毒（Dengue virus, DENV）为模型，利用其非结构蛋白NS1作为生物标志物，将传感器表面功能化合成单链DNA寡核苷酸适配体，使其对DENV2-NS1蛋白具有高亲和力。该传感器采用腔耦合局域表面等离子体共...
针对复杂食品基质中17β-雌二醇（E2）快速、简便检测的需求，本研究设计了一种基于适配体功能化金包覆氧化铁（Fe3O4@Au）纳米复合材料的磁弛豫开关（MRS）传感器用于检测E2。其中，Fe3O4@Au纳米颗粒作为分散态与聚集态之间的“开关”，适配体作为识别单元。根据单组分弛豫时间（T2W）对E2的响应，优化了适配体与Fe3O4@A...
金黄色葡萄球菌是重要的食源性细菌病原体，可引起多种疾病。本文报道了一种基于个人血糖仪（PGM）平台的磁性适配体生物传感器，用于灵敏、高选择性地检测金黄色葡萄球菌。金黄色葡萄球菌适配体通过与捕获探针P杂交固定在磁性微球上；当存在金黄色葡萄球菌时，适配体从磁性微球上解离，暴露捕获探针P，使其与生物素化探针杂交并触发DNA杂交链反应（HC...
赭曲霉毒素A（OTA）广泛污染谷物、香料、花生、咖啡、酒类和啤酒，并可通过饲料转移到动物血液、肉、肾、肝和乳中。本研究评价了基于OTA适配体的比色和化学发光酶联适配体吸附试验（ELASA）用于OTA检测。比色ELASA（Co-ELASA）和化学发光ELASA（Cl-ELASA）在优化缓冲条件下均具有1 pg/mL–1 μg/mL线性...
多氯联苯（PCBs）是一类持久性、生物累积性有毒污染物，对全球食品安全和生态环境构成威胁。传统 GC-MS 和 HPLC-MS 方法成本高、耗时长且需复杂前处理，难以满足快速准确监测需求。本文报道了一种新型液晶（LC）适配体传感平台，用于无标记、快速检测 PCB77。该平台利用三螺旋分子开关（THMS）构象转换策略：PCB77 适配...
腹泻性贝类毒素（DSTs）是广泛分布的海洋毒素，对人类健康构成重大威胁，其中甲藻毒素-1（DTX-1）毒性最强。现有检测方法存在伦理问题和技术缺陷，亟需更合适的替代监测手段。本研究首次通过体外筛选获得可高亲和、高特异性结合 DTX-1 的 DNA 适配体。经序列优化，得到核心序列适配体 N59a，其解离常数 KD 为 64 nM，并...
剪切水平表面声波（SH-SAW）生物传感器的敏感层厚度显著影响其灵敏度，石墨烯层数越低越有利于生物检测。本研究开发了一种基于化学气相沉积（CVD）生长单层石墨烯（SLG）的无标记高灵敏 SH-SAW 生物传感器，用于内毒素检测。器件制备于 36°Y-90°X 石英压电基底上，基频为 246.2 MHz，并采用亚克力材料制作有效检测池...