随着医疗环境改善和智能手机普及，可穿戴生物传感器用于连续监测体液的需求增加。本文开发了一种基于激光诱导石墨烯（LIG）的可穿戴多路生物传感系统，可非侵入式监测汗液中的葡萄糖、乳酸、Na+、K+和温度，并通过智能手机应用进行信号处理、校准与无线传输。系统由传感器阵列、读出电路、微控制器单元（MCU）和蓝牙通信模块组成。LIG电极的三维...
钾离子（K+）在体液中的准确测定对健康监测和疾病诊断具有重要意义。基于DNA G-四联体（GQ）与特异性荧光探针硫黄素T（ThT）的无标记生物传感器是K+检测的简便方法之一，但通常灵敏度不足。本研究发现，在低浓度下，K+可与ThT竞争结合由寡核苷酸形成的双分子GQ或四分子GQ，使ThT荧光发射随K+浓度升高而降低。基于该竞争性结合机...
本文提出一种集成微流控金纳米颗粒（AuNP）适配体传感器装置，用于监测慢性肾脏病（CKD）患者血液中钾离子（K+）浓度。该装置由 AuNP 适配体 PMMA/纸基微芯片和比色分析系统组成。检测时，AuNP/适配体复合物中的 AuNP 可被血清中的 K+ 置换，并与 NaCl 反应使检测区发生颜色变化，从而反推 K+ 浓度。PMMA/...
电解质在心血管功能、水合状态和肌肉激活等生理过程中起关键作用。当前临床电解质监测主要依赖周期性采血和实验室检测，存在不适、耗时且无法实时监测等局限。皮肤组织间液（ISF）中电解质浓度范围较广，并与血浆水平相关，为微创连续监测提供了可能，但直接检测皮肤 ISF 中的电解质仍具挑战。本研究报道了一种微创微针基电位传感系统，用于多路连续监...
钾离子（K+）在维持细胞过程和疾病发生中起关键作用，但在生理条件下由于化学性质相似的钠离子（Na+）共存，K+ 的特异性检测极具挑战。本文基于二聚化 G-四链体（GQ）DNA 构建了一种 K+ 特异性生物传感器。K+ 可促进 TTAG3 序列形成稳定的 GQ 并进一步驱动其非共价二聚化，所形成的 GQ/hemin DNAzyme 的...
钾离子（K+）与铊离子（Tl+）的同时检测可作为铊中毒的毒理学诊断工具。基于比色反应的纳米探针已用于简单体系中分子物种的快速超灵敏检测，但在复杂体系中，共存物质干扰使多组分筛查工具开发仍具挑战。本文开发了一种基于单链DNA修饰金纳米颗粒（AuNPs-ssDNA）过氧化物酶样活性和化学计量学的简单化学传感器阵列，用于水溶液和血清中同时...
脑内微透析已用于创伤性脑损伤（TBI）后患者脑内化学物质的实时监测，但动物研究表明，微透析探针插入脑组织会引发异物反应，数天内形成胶质屏障并阻碍对扩散性去极化（SD）相关K+和葡萄糖瞬变的监测。本研究在大鼠受控皮层撞击（CCI）模型中，将微透析探针出口串联K+离子选择性电极（K+ ISE）和快速采样微透析（rsMD）葡萄糖分析仪，并...
随机网络碳纳米管场效应晶体管（CNT-FET）易于制备，且随着碳纳米管分离技术改进，现有配方可提供至少 99% 的半导体管含量。该平台最有前景的应用之一是电子生物传感器，其中通过适配体等固定探针影响网络导电性，这些探针可充当分子尺度静电栅。然而，普遍认为若完全去除金属管即可优化此类生物传感器器件的假设尚未被检验。本文表明，适配体传感...
实时监测活细胞内钾离子（K+）通量对神经科学以及胃肠、肾脏等组织生理研究至关重要，尤其需要高性能深红荧光纳米生物传感器。研究发现，基于硼二吡咯亚甲基（BODIPY）的 K+ 敏感荧光离子载体 FI3 封装于阳离子聚合物 Eudragit RL100 纳米颗粒后，对多种细胞模型具有异常高效的染色能力，包括原代神经元和肠类器官。通过比较...
本文报道了一种基于荧光铜纳米颗粒（Cu NPs）的钾离子（K+）生物传感器。该传感器采用无标记单链 DNA（ssDNA）探针，其 3′ 端为结构转换适配体（SSA），可与 K+ 特异性结合并折叠成 G-四链体；5′ 端为聚胸腺嘧啶（polyT），作为原位构建荧光 Cu NPs 的模板。加入 K+ 后，SSA 发生目标诱导构象变化，形...
生物传感器的高性能通常依赖高信噪比，而超强猝灭剂在荧光传感器中起关键作用。本文报道了一种基于 Fe3O4@C 蛋黄壳纳米颗粒（YSNPs）的新型纳米生物传感器，并系统研究了其荧光猝灭性能。结果表明，Fe3O4@C YSNPs 可作为超强猝灭剂，对荧光团具有接近 100% 的猝灭效率；在生物分子识别事件触发后，其荧光恢复效率优于金纳米...
神经元膜两侧 K+ 浓度梯度决定静息电位与兴奋性。神经传递过程中，K+ 经通道外流会降低胞内 K+ 并升高胞外 K+，但其变化幅度尚不明确。本研究构建了修饰 K+ 特异性 DNA 适配体的多并联硅纳米线场效应晶体管（aptamer/SiNW-FET），用于实时检测培养皮层神经元的 K+ 外流。该传感器对 K+ 的结合常数为 (2.1...
本文首次构建了一种无标记光电化学（PEC）适配体传感器用于检测钾离子（K+）。作者通过一步电沉积法在 ITO 导电玻璃上制备可控的 Mn 掺杂 ZnO 纳米棒阵列，作为光电阳极。由于 ZnO 纳米结构等电点约为 pH 9.5，在 pH 7.0 的 PBS 中 Mn 掺杂 ZnO 表面带正电，可让带负电的 K+ 适配体直接自组装，无需...
微透析是化学神经科学中用于动物和患者实时颅内化学监测的核心技术。已有证据表明，减轻微透析探针插入脑组织造成的穿刺损伤可增强微透析检测。本文报道，在大鼠皮层进行地塞米松（DEX）反向透析，可增强微透析对扩散去极化（SD）诱导的钾离子（K+）和葡萄糖瞬变的检测。未使用DEX时，探针插入5天后葡萄糖瞬变的定量已不可靠；使用DEX后，在探针...
近年来，可穿戴传感器需求快速增长，表皮化学传感受到关注。本文报道了首个完全集成的眼镜式无线多路化学传感平台，可实时监测汗液电解质和代谢物。该平台将安培法乳酸生物传感器和电位法钾离子选择性电极分别集成到眼镜的两个鼻托垫上，并与位于眼镜腿部的无线电子背板相连，实现汗液乳酸和钾水平的同步实时监测，且无明显串扰。电化学传感器通过丝网印刷制备...
在局域表面等离子共振纳米技术推动下，作者提出一种基于单个Au@Ag核壳纳米立方体（Au@Ag NC）的简单、灵敏等离子体适配体纳米传感器（nanoaptasensor），用于实时监测G-四链体结构的形成过程，并实现钾离子（K+）的无标记分析。该传感器将端粒富G适配体通过Ag–S共价键自组装到Au@Ag NC表面，K+诱导适配体由随机...
本文报道了非法拉第模式电化学阻抗谱（EIS）用于测定钾离子（K+）浓度的应用，采用富含鸟嘌呤的 K+ 选择性适配体传感器（K+-aptasensor）。这是一种简单、无需电活性探针、灵敏且可重复的方法，可在不受到类似法拉第 EIS 方法中电活性探针干扰的情况下测定 K+ 离子浓度。研究实现了 K+ 离子浓度 1 μM–0.1 mM ...
植物健康生长依赖于必需营养元素的平衡供给以及有毒元素浓度低于一定水平。水培系统中营养液浓度若缺乏控制，会导致植株生长下降并引发脐腐病等不良状况。本研究对多种聚氯乙烯（PVC）基离子选择性膜进行敏感性与选择性测试，以筛选适用于水培营养液中典型浓度范围内大量元素硝酸盐（NO3-）、钾离子（K+）和钙离子（Ca2+）测定的离子选择性电极。...
本文报道了一种基于钾离子适配体识别与RecJf外切酶介导信号放大的电化学生物传感器，用于检测钾离子。作者设计并合成了一条含抗K+适配体序列的茎环结构DNA探针，其3′端巯基用于固定于金电极表面，5′端标记亚甲基蓝（MB）作为电化学信号分子。K+与适配体特异性结合后诱导形成G-四链体，破坏原有茎环结构并暴露单链5′端；RecJf外切酶...
本文报道了一种基于三螺旋分子开关和四链体形成适配体的钾离子荧光适配体传感器。该传感器以适配体作为分子识别元件，适配体两侧连接两个臂片段，并与一条双标记寡核苷酸信号转导探针（STP）互补，STP序列与臂片段互补。无K+时，适配体与STP形成三螺旋结构；存在K+时，适配体从STP上解离，并伴随荧光信号降低。荧光强度猝灭率与K+浓度在0....