环境中铅离子（Pb2+）暴露，尤其在水体中，对人类健康构成严重威胁，亟需高灵敏检测方法。本研究将电化学技术与变构转录因子（aTFs）相结合，开发了一种新型电化学生物传感平台。该传感器利用DNA与电极表面aTF（PbrR）之间的特异性结合与解离来检测Pb2+。在优化条件下，平台具有1 pM至10 nM的宽线性检测范围和1 pM的极低检...
本研究提出利用自供电微生物燃料电池（MFC）生物传感器检测废水中的生物毒性。针对现有 MFC 生物传感器难以区分不同污染物的问题，作者利用阳极生物膜的适应性，将电活性细菌（EAB）在三维多孔碳毡阳极上培养，并在培养过程中加入模型毒物，形成对特定毒物具有耐受性的阳极生物膜。研究以 Pb2+ 和新霉素硫酸盐（NS）为模型毒物，在 MFC...
本研究旨在开发并测试一种用于检测伊拉克献血者血样中放射性氡气和铅离子的生物传感器。该传感器由适配体、醋酸、孔雀石绿和TRIS-HAC组成，结果用荧光分光光度计测量。研究发现血中222Rn在不同个体间存在差异，男性和吸烟者水平较高，最高浓度出现在一名男性癌症患者中。用于检测血中222Rn的传感器有效、灵敏且成本低，检测水平在WHO限值...
土壤、空气和水中重金属离子的存在构成重大全球环境威胁，这些离子沿食物链累积，增加癌症、肾衰竭等慢性疾病风险。目前已有多种检测方法，但仍需开发敏感、低成本且可便携现场检测重金属离子的器件。本研究将微流控技术与电化学传感结合于塑料芯片中，利用固定在铂纳米颗粒（PtNPs）之间的DNAzyme实现重金属离子的选择性检测，展示了用于水污染监...
本文基于新型滚环扩增（RCA）构建了一种灵敏的比色生物传感器，用于铅离子（Pb2+）的定量检测。检测系统中，GR5 DNAzyme 修饰在免疫磁珠表面，Pb2+ 被识别元件捕获后诱导 GR5 DNAzyme 解离，并释放 DNA walker 产生的 cDNA。随后加入模板 DNA、T4 DNA 连接酶和 phi29 DNA 聚合酶...
随着合成生物学发展，全细胞生物传感器可用于环境水中毒性重金属的选择性、灵敏检测，但多数依赖肉眼不可见的荧光或生物发光信号。本研究利用肺炎克雷伯菌 pbr 操纵子可被生物可利用 Pb(II) 选择性诱导的特性，将前紫罗兰色素（proviolacein, PV）生物合成基因簇 vioABDE 转录融合至 pbr Pb(II) 响应元件下...
液晶（LC）是重要显示材料，但将液晶尤其是负载纳米颗粒的液晶作为催化剂放大分析信号，并与特异性适配体（Apt）作为识别元件构建高灵敏、高选择性三模式分子光谱检测的报道较少。本文通过分子光谱研究了胆甾醇苯甲酸酯（CB）等五种液晶，用于指示体系中液晶纳米颗粒，并制备了催化活性高且稳定的CB负载纳米银（CB@AgNPs）溶胶。采用斜率法考...
本文开发了一种无标记阻抗型电化学生物传感器，用于Pb2+的定量检测。导电金纳米材料作为电极基底，可提供更大比表面积、更多作用位点和优良导电性。DNA纳米结构因良好性质可用于生物分子检测。三条DNA序列退火形成Y-DNA结构，作为稳定结构并与杂交链反应结合形成树枝状结构。存在目标Pb2+时，诱导特异性适配体转变为G-四链体，导致杂交链...
茶是中国重要的经济作物和健康饮品，茶叶中重金属离子对公共健康构成显著威胁。本文制备了一种标记 AIEgen 纳米球的适配体荧光生物传感器，用于检测茶中 Pb2+。氨基和磷酸修饰的双链 DNA 与羧基化 AIEgen 纳米粒子结合，形成带荧光基团的 AIEgen-DNA，并固定于 Zr-MOFs 表面，使 AIEgen 纳米粒子荧光被...
本文以MXene@Au为基底、Au@SiO2为信号放大因子，构建了一种用于水样中Pb2+检测的超灵敏“开–关”电化学发光（ECL）生物传感器。MXene@Au复合材料为三(2,2-联吡啶)钌(II)（Ru(bpy)3^2+）在电极上的负载提供了良好界面环境。基于共振能量转移，Au@SiO2核壳纳米颗粒可促进电子传输并加速三丙胺（TP...
基于微生物燃料电池（MFC）的生物传感器为原位、即时监测底物浓度提供了创新方法，其以生物阳极为传感元件。本研究考察了含 Pb2+ 条件下 MFC 生物传感器在不同水力停留时间（HRT，0.5、1 和 2 d）下的性能。结果表明，功率密度随 HRT 降低而增加，在 HRT 为 1 d 时获得最高功率密度 597 mW/m2。MFC 系...
铅离子（Pb2+）是分布广、毒性强的常见重金属离子，对人体危害显著。本文基于 Pb2+ 依赖型 DNAzyme 和外切酶 III（Exo III）辅助级联信号放大，构建了一种低噪声比率荧光生物传感器。首先，DNAzyme 底物链（S-DNA）通过生物素与链霉亲和素的结合固定在磁珠（MBs）表面，随后酶链（E-DNA）与 S-DNA ...
本文提出一种基于无标记鸟嘌呤富集单链DNA（LFGr-ssDNA）、吖啶橙（AO）和金属-酚纳米材料（纳米单斜晶铜-单宁酸，NMc-CuTA）相互作用的荧光生物传感器，用于顺序检测Pb2+和抗癌药物表柔比星（Epn）。LFGr-ssDNA和AO通过π-π堆积和静电作用强烈吸附在NMc-CuTA表面，导致AO荧光猝灭。加入Pb2+后，...
由于人为活动导致重金属污染，铅在环境中的积累对水生生物、植物和人类健康构成威胁。全细胞生物传感器可独立增殖，能够检测生物可利用部分，从而评估目标重金属对生态系统的影响。本研究在大肠杆菌中异源构建紫色素 violacein 的生物合成途径，并置于 T7 lac 启动子控制下，诱导剂浓度与 violacein 产量呈剂量–响应关系。随后...
本文制备了一种由聚-L-半胱氨酸/氧化铜纳米针/氮掺杂还原氧化石墨烯（L-Cys/NN-CuO/N-rGO）修饰的高灵敏、高选择性电化学生物传感器，用于痕量铅离子（Pb2+）检测。通过电化学阻抗谱（EIS）考察了各修饰步骤的界面电子转移特性，证实 NN-CuO/N-rGO 能显著降低电荷转移电阻并增大电化学活性面积。基于 NN-Cu...
细菌生物传感器是指经遗传工程改造、在环境物理或化学刺激下产生可测量信号的细菌体系。本研究设计并评价了两种以荧光素酶报告基因（luc+）为输出元件的细菌生物传感器：pGL3-luc/pbr和pGL3-luc/cad。前者将来自铜矿杆菌Cupriavidus metallidurans CH34质粒pMOL30的pbr启动子与pbrR调...
本文提出一种基于 DNAzyme/MnCoPBAs-PDANCs 复合物的新型荧光生物传感器，用于 Pb2+ 和 Ag+ 离子的检测。GR-5/GC-rich DNAzyme 通过 π-π 堆积作用锚定并猝灭在聚多巴胺杂化三维金属-有机框架 MnCoPBAs-PDANCs 表面。加入 Pb2+ 后，DNAzyme 复合物发生催化内切...
本文提出一种基于双信号放大策略的高灵敏、高选择性 Pb2+ 无标记电化学生物传感器。第一级放大利用 Pb2+ 激活 8-17 DNAzyme（S2），使其循环切割底物 S1；第二级放大由 S1 触发杂交链反应（HCR），在磁性生物复合材料表面形成 nicked 双链 DNA 聚合物。Fe3O4@Au 纳米粒子作为多功能磁性载体，通过...
铅的各种形式长期隐蔽地危害人类健康，血铅水平（BLL）是诊断铅中毒程度的常规指标，但尚无明确安全范围。为开发可用于活体生物的检测工具，作者工程化了一种基因编码的荧光共振能量转移（FRET）型二价铅（Pb2+）生物传感器 Met-lead 1.44 M1。该传感器表观解离常数（Kd）为 25.97 nM，检出限（LOD）为 10 nM...
铅(II)离子（Pb2+）污染威胁人体健康和生态环境，现场快速检测仍面临灵敏度与易用性挑战。本文报道了一种基于 GR-5 DNAzyme 和金纳米颗粒（AuNPs）的表面等离子共振（SPR）生物传感器。巯基化 DNAzyme 通过 Au–S 键固定在 SPR 芯片金表面，随后利用 DNAzyme–底物杂交锚定底物功能化 AuNPs。...