镉(II)是一种危害环境和人体健康的重金属，传统原子吸收光谱和质谱方法操作繁琐且依赖昂贵仪器。本研究构建了一种基于静电纺丝碳纳米纤维(CNFs)和金纳米粒子(AuNPs)的电化学生物传感器，用于快速、灵敏地检测Cd(II)。CNFs由聚丙烯腈(PAN)经两步热稳定与碳化制得，并通过X射线衍射和拉曼光谱验证其结构。将CNFs修饰于丝网...
镉离子（Cd2+）是主要环境污染物，对人体健康具有高度毒性。传统检测技术如ICP-AES、AAS和ICP-MS成本高、操作复杂，难以满足现场快速监测需求。适配体可通过SELEX技术获得，具有易获取、高亲和力和高选择性，尤其适用于重金属离子检测。近年来，高稳定性的Cd2+适配体寡核苷酸（CAO）被筛选出来，并用于构建电化学、荧光和比色...
高亲和肽（PTs）已用于纳米分析，但尚无将PTs与液晶（LC）共价有机框架（COF）负载可溶性淀粉（SS）催化放大体系作为生物传感器识别元件的报道。本研究开发了一种新型高灵敏、高选择性双模分子生物传感器，用于镉离子（Cd2+）检测。具体地，制备了高催化活性且稳定的COF负载SS纳米溶胶催化剂，并基于表面增强拉曼散射（SERS）建立了...
镉离子（Cd2+）是环境中极具毒性的重金属污染物，威胁人体健康，因此开发快速、灵敏、简便的方法检测水样中 Cd2+ 至关重要。本文基于辣根过氧化物酶（HRP）的简便快速固定化方法，构建了酶膜，用于饮用水中 Cd2+ 的检测，首次将酶膜应用于未经预处理水样中 Cd2+ 的检测。在第一种比色格式中，利用微孔板读数仪检测 HRP 的抑制，...
水与土壤中的镉（Cd）污染是重要环境问题，农作物可吸收并累积生物可利用 Cd，因此需要持续监测环境 Cd 水平以降低人体暴露风险。视觉色素因无需复杂仪器而具有开发低设备生物传感器的潜力。本研究利用代谢工程菌生产对有毒 Cd(II) 响应的蓝紫色色素紫罗兰色素（violacein）。该双吲哚色素稳定性高，可在 578 nm 波长处定量...
遗传回路设计的快速发展使全细胞生物传感器（WCBs）在医学诊断和环境毒性评估等领域受到关注，但高背景信号和低精度限制了其从概念验证走向实际应用，尤其用于重金属毒性监测。作为替代模块设计，本研究利用Bxb1重组酶作为开关，以增强剂量–响应行为并降低泄漏。借助Bxb1重组酶识别元件的模块化特性，作者将可响应镉等毒性离子胁迫的工程化半特异...
本研究基于Cd2+特异性DNA适配体S0和杂交链式反应（HCR）构建了一种高灵敏生物传感器。S0用于识别Cd2+并触发HCR。无Cd2+时，S0与S1杂交打开S1发夹，释放的序列再打开S2，引发S1/S2级联杂交，形成带缺口的长双链DNA聚合物，使FAM与BHQ1靠近而荧光淬灭。存在Cd2+时，Cd2+与S0结合形成复合物，消耗游离...
镉(Cd2+)是最有毒的重金属之一，会引发严重健康问题，因此亟需准确方法监测此类污染物。本文报道了一种用于水中镉检测的无标记电化学适配体传感器。作者构建了金纳米颗粒(AuNPs)、碳纳米管(CNTs)和壳聚糖(Cs)纳米复合材料，作为镉适配体的固定化载体。首先用CNTs-CS修饰玻璃碳电极(GCE)，再通过计时电流法在CNTs-CS...
microRNA 在癌症中表达水平不同，可影响癌细胞的转化、转移和发生。本文开发了一种新型电化学 microRNA 生物传感器，基于锑烯纳米片（AMNFs）和碳量子点（CQDs），并以 CQDs 作为镉离子（Cd2+）的载体，用于特异性检测乳腺癌相关生物标志物 microRNA-21。与石墨烯相比，第一性原理能量计算表明，由于锑烯具...
工业与农业过程导致镉在生态系统中广泛存在，食物和饮用水中镉的累积可能带来健康风险。本文报道了一种基于DNA的电化学纳米生物传感器，用于检测水样中的Cd(II)离子。该传感器以玻璃碳电极（GCE）为基底，修饰多壁碳纳米管（MWCNT），并将双链DNA（dsDNA）固定于工作电极表面。以乙基绿（EG）作为DNA杂交指示剂，EG优先结合单...
工业排放增加是水体污染的首要原因，细菌的生存策略有助于恢复生态平衡，也可用于开发创新环境生物技术。本研究以土著非致病维氏假单胞菌（Pseudomonas veronii 2E）为对象，研究其全细胞、胞外聚合物（EPS）和生物表面活性剂介导的铜离子（Cu(II)）与镉离子（Cd(II)）生物传感、去除和回收，用于废水生物处理。作者利用...
本文报道了一种基于纸基的比色酶联锑锡氧化物纳米颗粒（ATONP）纳米生物传感器，用于蛤蜊和贻贝中镉离子（Cd2+）的选择性检测。作者以16-磷酸十六烷酸（16-PHA）自组装单层为交联剂，将碱性磷酸酶（ALP）共价固定于ATONP表面，构建ATONP-ALP纳米生物传感器，并通过XPS、拉曼光谱、SEM和EDX进行表征。检测基于Cd...
全细胞生物传感器可用于监测公共卫生与生态系统中的重金属毒性，但其开发长期受灵敏度与特异性之间内在权衡的限制。本文通过重新编程大肠杆菌的金属转运系统，构建了一种对致癌镉离子具有高灵敏度、高特异性和高响应能力的生物传感器。作者遗传改造大肠杆菌，使其富集胞内镉离子并减少干扰金属物种；随后从 GenBank 数据库筛选16个镉感应转录因子，...
本文报道了一种基于双偏振干涉仪（DPI）的无标记、可再生适配体生物传感器，用于实时检测镉离子（Cd2+）并研究其与适配体的相互作用机制。该传感器通过逐层组装法构建：聚乙烯亚胺（PEI）先吸附于硅氮氧化物芯片表面，T30寡核苷酸经静电作用固定，随后含Cd2+特异性适配体序列和A15同聚腺嘌呤序列的40-mer DNA探针与T30杂交固...
芯片上细胞培养装置已广泛用于哺乳动物细胞和细菌研究，但多数设计依赖多层PDMS微流控阀，制造和操作复杂。本文提出一种基于单层PDMS微流控阀的芯片上大肠杆菌培养腔。为实现培养基持续流动，作者开发了一种（半）常闭单层微流控阀：在静息状态下，阀体侧边约0.5 µm缝隙允许培养基通过并阻挡细菌；施加负压时柔性PDMS膜变形，使细菌进入培养...
基于微生物细胞的全细胞生物传感器通常依赖应激响应操纵子，用于监测环境污染物。与传统仪器分析相比，生物传感器更便捷、成本更低，但可检测目标受限于有限的遗传操纵子系统。本研究提出一种新策略，通过工程化增强绿色荧光蛋白（eGFP）克服该限制。已知 split-eGFP 的两个片段可重新结合形成天然荧光结构，因此作者在 eGFP 的 β-链...
微生物燃料电池生物传感器（MFC-biosensor）灵敏度较低是其应用的关键挑战。本研究考察了两种控制模式对传感器灵敏度的影响，并揭示其生物电化学机制。结果表明，与固定外电阻（ER）模式相比，将 Shewanella loihica PV-4 MFC-biosensor 的阳极控制在恒电位（CP）模式时，其灵敏度提高 6.1 倍。...
镉离子（Cd2+）是广泛存在的重金属污染物，即使低浓度也会危害食品安全和人体健康。传统检测方法依赖昂贵仪器，难以满足现场分析需求。本文报道了一种以个人血糖仪（PGM）作为现场使用（POU）设备的便携式镉离子定量生物传感器。该体系利用抗 Cd2+ 适配体与目标离子的特异性识别，触发核酸外切酶 III（Exo III）介导的循环信号放大...
本文合成两种不同取代的席夫碱化学传感器，用于在水相中通过荧光法选择性检测d10金属离子Zn2+和Cd2+，并实现极低检出限。基于密度泛函理论（DFT）的Loewdin自旋布居分析表明，甲氧基取代传感器的给电子能力明显强于溴代取代传感器。因此，溴代传感器作为中等Lewis碱选择性识别Cd2+，甲氧基传感器作为强Lewis碱选择性识别Z...
本文报道了一种用于选择性测定镉离子（Cd2+）的简单电化学生物传感器。该传感器以碳糊电极（CPE）为工作电极，将双链DNA（dsDNA）固定于电极表面作为识别元件，并采用乙基绿（EG）作为DNA杂交指示剂。Cd2+可与dsDNA中鸟嘌呤碱基的N7位结合，破坏碱基对并导致双链DNA去稳定、解旋。由于EG优先结合单链DNA，DNA解旋后...