受弹出贺卡启发，作者开发了一种3D可折叠自清洁纸基电化学发光(ECL)生物传感器(CAPEB)，通过调节其3D构型即可实现信号采集与残留多次清洗。该器件将多条流体路径和空心通道结构集成到纸基底中，使两个工作电极能够同时重复自清洁。为实现对Ni2+和Hg2+的超灵敏监测，引入由ABEI与H2O2分子间共反应及PEI-ABEI分子内催化...
水体重金属离子监测对环境保护和人体健康具有重要意义。本文开发了一种芯片生物传感器，通过三通道体积柱状图芯片（TV-Chip）与DNA-纳米颗粒探针的整合，实现铜离子（Cu2+）、铅离子（Pb2+）和汞离子（Hg2+）的同时快速定量检测。该传感器利用海胆状铂纳米颗粒（PtNPs）的高类过氧化氢酶活性，对Cu2+、Pb2+和Hg2+的检...
尽管重金属污染监测在科学和技术上具有重要意义，但开发用于现场监测的快速、低成本且高灵敏微阵列传感器仍具挑战。本文开发了一种 DNA 纳米结构微阵列（DNM），其具有管状三维传感表面和有序纳米形貌，用于快速、灵敏地多重检测重金属离子。设计中采用 DNA 四面体结构探针（TSPs）构建传感界面，形成空间分辨且密度可调的传感点，从而改善微...
传统用于毒性评估的介导电化学生物传感器多基于“一锅法”，即电子介质与待测污染物在同一容器中混合。该设计假设介质仅作为电子受体，不与待测毒物发生反应。然而，废水中某些污染物（如金属离子）可与介质反应，从而影响传感器的检测准确度与灵敏度。此外，现有体系还忽略了至少两个干扰因素：一是介质对pH的电化学敏感性；二是待测物与缓冲液之间可能发生...
水污染已成为威胁人类健康的重要问题。低分子量污染物即使在水源中呈痕量存在，也会因长期暴露产生毒性，因而亟需灵敏、快速、低成本且便于现场使用的检测方法。适配体是通过指数富集系统进化（SELEX）筛选得到的单链 DNA 或 RNA，能够以类似抗原-抗体相互作用的高亲和力和特异性识别目标分子，并可在非生理条件下筛选，具有稳定性好、易合成修...
微生物燃料电池（MFC）是一种利用产电微生物作为整体催化剂，将有机物化学能直接转化为电能的生物电化学技术。在MFC中，阳极室微生物氧化可代谢底物产生电子，电子经微生物电子传递链或外膜电子传递体传递至阳极，再经外电路到达阴极，并与阴极中的氧化剂（通常为氧）发生还原反应，形成电流或电压。由于产电活性与微生物活性呈线性关系，当毒性物质进入...
开发快速、灵敏的现场检测装置用于重金属污染监测具有重要科学和技术意义，但构建快速、低成本且高灵敏的微阵列传感器仍具挑战。本文报道了一种具有管状三维传感表面和有序纳米拓扑结构的 DNA 纳米结构微阵列（DNM）生物传感器，用于重金属离子的快速、灵敏多重检测。该设计采用 DNA 四面体结构探针（TSPs）构建传感界面，形成空间分辨、密度...
细菌生活在不断变化环境中，为适应生理状态必须感知环境变化。当前对信号检测与处理机制及元件的理解，使我们能够利用一系列遗传元件处理环境信息。类似工程师使用电子元件构建电路，可重新连接细胞元件，构建数字逻辑和模拟基因电路，以编程方式使细胞对特定刺激产生设计行为。本文介绍设计和实现合成细胞基生物传感器的方法与协议，这些传感器利用工程化遗传...
近年来，微颗粒被用作微流控器件中的纳米多孔膜，促进多种芯片生物检测。本文报道了一种集成自组装颗粒膜（SAPM）的微流控器件，利用蒸发驱动毛细力将颗粒浓缩至目标微腔阵列，并通过依次引入不同溶液调控微腔阵列的化学环境。结果表明，该 SAPM 集成微腔阵列可在 2 h 内将微颗粒浓缩至多 120 倍，在 1 h 内将微生物细胞浓缩至多 3...
本文报道了一种基于功能核酸的“开启型”倏逝波光纤生物传感器，用于环境水样中汞离子（Hg2+）和铅离子（Pb2+）的现场检测。该传感器采用两步策略：第一步利用 T–T 错配与 Hg2+ 快速结合、8–17 DNAzyme 在 Pb2+ 存在下切割底物链，在溶液相中释放带荧光标记的单链 DNA；第二步将反应液泵入光纤反应室，释放链与固定...
本文在室温下通过一步法合成了一种新型镉-半胱氨酸复合纳米棒（Cd-Cys NRs），并利用透射电子显微镜（TEM）、元素分析（EA）、X射线衍射（XRD）、固态与常规紫外-可见光谱、傅里叶变换红外光谱（FTIR）及荧光光谱对其形貌、结构和光谱性质进行了表征。所得 Cd-Cys NRs 被用作荧光传感器，用于在不同水相基质中检测三价铁...
本文报道了一种以 Quercus macrolepis 壳中提取的单宁为离子载体的聚氯乙烯（PVC）膜电极，并将其修饰于金电极表面，用于痕量重金属离子的电化学检测。金电极以 Si/SiO2 为基底，经 Ti 粘附层蒸镀 Au 制成；敏感膜由 PVC、邻壬基苯二甲酸酯（DNP）和单宁按 7:30:62 质量比在四氢呋喃（THF）中配制...
环境污染是全球关注的问题，对人类健康和社会经济发展产生不利影响。环境污染物，尤其是细菌、病毒和寄生虫等病原及其毒素以及化学物质，构成严重公共卫生隐患。纳米颗粒基生物传感器被认为是快速、特异、高灵敏检测目标分析物（生物性和非生物性污染物）的潜在工具。特别是，传统水传播病原检测方法存在若干局限：环境样品中目标浓度低，并受多种酶抑制剂干扰...
细菌生物传感器是检测环境中生物可利用重金属的简单、低成本且高效工具。本文报道了一种新型全细胞荧光生物传感装置的设计、构建与校准，可同时高灵敏地报告水样中毒性汞、铅、镉和/或金离子的存在。该装置以工程化大肠杆菌为底盘，染色体中引入 golT–GolSS77C 操纵子，并携带 pPB-GFP 报告质粒。GolSS77C 为 MerR 家...
本研究旨在开发基于乙酰胆碱酯酶（AChE）的导电机生物传感器，并评估其用于不同性质有毒化合物抑制分析的可行性。研究优化了酶在换能器表面的固定条件，以及抑制分析中底物氯化乙酰胆碱（AChCl）的最佳浓度。以有机磷农药、重金属离子、表面活性剂、黄曲霉毒素和糖苷生物碱等作为抑制剂，考察传感器对不同类别毒性物质的响应。结果表明，该传感器可用...
基于报告基因的微生物生物传感器可低成本、高选择性地检测重金属离子等小分子，但传统批式培养中营养物与诱导剂一次性加入，限制了传感机制的灵敏度和动态范围。本文报道一种高通量、恒化器样微流控平台，利用微加工棘轮结构和混合微通道网络，在芯片上连续供给营养物与重金属离子诱导剂。该平台不仅可将运动性微生物高度浓缩并分隔于微腔阵列中，还能使其在连...
本文提出利用多孔硅（porous silicon, PSi）光致发光（photoluminescence, PL）随介质 pH 变化而改变的现象，构建酶生物传感器系统。该方法将酶促反应引起的生化信号转换为光学信号，用于直接测定葡萄糖和尿素，并用于重金属离子的抑制分析。在传感器系统中，葡萄糖氧化酶（GOD）和脲酶作为生物识别元件，其最...
本研究从Puntius javanicus肝组织中提取粗胆碱酯酶（ChE），并用procainamide-sepharyl 6B亲和层析进行纯化。以S-丁酰硫代胆碱碘化物（BTC）为特异性合成底物，其最大反应速度（Vmax）和米氏常数（Km）分别为53.49 μmole/min/mg和0.23 mM，催化效率Vmax/Km为0.23...
本文报道了一种用于水生物毒性检测的新型整合生物传感器。该传感器通过将微生物大肠杆菌与氧化还原介质共同固定于新型氧化还原水凝胶中构建。该水凝胶同时作为大肠杆菌和氧化还原介质的固定基质，由苯醌（BQ）接枝到明胶/二氧化硅杂化水凝胶（GSH）上制备得到，并通过紫外-可见光谱、循环伏安法和电化学阻抗谱进行表征。研究以汞离子（Hg2+）、铜离...
本文报道了一种用于痕量金属离子检测的电化学生物传感器。该传感器以玻璃碳电极为基底，将辣根过氧化物酶（HRP）通过静电相互作用固定于玉米须-多壁碳纳米管（MT-MWCNT）复合修饰层上，构成HRP/MT-MWCNT/GC电极。采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、紫外-可见光谱（UV–vis）、伏安法和安培法对传感器进行表征，结果表明H...