微流控芯片技术使体外细胞培养从静态培养小室发展为可模拟生理功能的器官芯片模型，血脑屏障（BBB）芯片尤其受益。BBB 是血管系统中屏障性最强的内皮屏障，具有高跨内皮电阻和低被动通透性，在循环与脑组织之间形成受控界面。多细胞动态 BBB-on-chip 模型可作为昂贵动物实验或静态培养方法的替代。将集成生物传感器与 BBB 芯片结合，...
电化学生物传感器能够将目标核酸与功能化换能器之间的杂交事件转换为可记录电信号，是疾病监测的可行工具。本文报道一种利用DNA折纸可编程性放大DNA杂交电化学信号的策略：通过构建夹心检测结构，使目标DNA将带捕获链的DNA折纸瓦片桥接到固定有ssDNA探针的电极表面，从而显著增加电荷转移电阻（RCT）。与常规无标记电化学生物传感器相比，...
本文报道了一种用于在多种生物流体中灵敏检测并定量两种免疫应答生物标志物——白细胞介素-10（IL-10）和C反应蛋白（CRP）的电化学方法。这两种标志物在重症COVID-19患者中常显著升高，因此可用于疾病严重程度的早期预警。所构建的电化学生物传感器以金薄膜电极为工作电极，并在其表面沉积氧化锌（ZnO）纳米颗粒，以增大电极比表面积，...
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...
本研究开发了一种基于新型刺激响应硫醇化纳米刷材料的快速无标记电化学生物传感器，用于检测单核细胞增生李斯特菌。纳米刷通过一步同步共沉积纳米铂（Pt）和藻酸盐硫醇化物（ALG-thiomer）制备。ALG-thiomer/Pt纳米刷平台使电极平均电化学活性面积提高约7倍，并保持藻酸盐的pH刺激渗透溶胀驱动特性。利用正、中、负电荷氧化还原...
本文报道了以多壁碳纳米管（MWCNTs）非共价功能化聚精氨酸（PolyArg）修饰玻璃碳电极（GCE）在DNA吸附与电氧化中的优势及其分析应用。碳纳米结构的存在，尤其是支撑MWCNTs的PolyArg所带正电荷，有利于牛胸腺和鲑鱼精双链DNA的吸附，并显著降低鸟嘌呤和腺嘌呤残基氧化的过电位，同时明显增强相应氧化电流。作为概念验证，作...
大肠杆菌O157:H7是主要食源性致病菌，对食品安全构成严重威胁。本研究开发了一种基于活化生物炭的免疫传感器，用于无需纯培养孵育即可快速检测E. coli O157:H7。利用专有反应器以玉米秸秆热解制备生物炭，并经蒸汽活化处理，所得活化生物炭比表面积达830.78 m2/g。传感器以金电极为基底，先修饰活化生物炭，再以链霉亲和素为...
随着新冠疫情持续传播，开发便携、低成本且便于使用的生物传感器以评估社区免疫或感染状态的需求日益增加。本文报道了一种基于阻抗的亲和生物传感器，利用金互指电极（IDE）阵列检测人血清中的抗SARS-CoV-2抗体。作者将杆状病毒表达并纯化的SARS-CoV-2刺突蛋白（S蛋白）固定于IDE表面，用于捕获血清中的抗S抗体；随后用金纳米颗粒...
生物流体（血液、尿液、脑脊液）中的蛋白质是多种病理状态的重要生物标志物，其检测与定量已成为临床诊断中不可或缺的工具。随着便携式诊断生物传感器和基于微流控技术的即时检测（POC）设备发展，无标记方法因可省略昂贵标记试剂、减少样品前处理而受到关注。本文综述适用于微流控结构的多种无标记物理蛋白质检测与表征技术，并分析实现这些方法的无标记生...
本研究报道一种基于电化学纸基分析装置（ePAD）的新型适配体传感器，利用二硫化钨（WS2）纳米结构与适配体杂化体系检测单核细胞李斯特菌（Listeria monocytogenes）。李斯特菌是常见食源性致病菌，可引发李斯特菌病，对孕妇、婴儿及免疫力低下人群危害较大。该传感器具有结构简单、成本低、可靠且可丢弃等优点，适配体识别元件进...
本研究报道了适配体与抗体生物受体在玻璃碳电极上检测人表皮生长因子受体2（HER2）癌症生物标志物的性能。以富含羧基的石墨烯量子点（GQDs）修饰金纳米颗粒（AuNPs）和卟啉双核框架（CoP-BNF）共同修饰玻璃碳电极。适配体HB5和抗HER2单克隆抗体曲妥珠单抗（Trastuzumab，文中亦写作Trasmatuzab）均经胺功能...
理解神经细胞在应激因子作用下电化学性质的变化，可为其死亡前的状态提供关键信息。本研究提出一种基于石墨烯的生物传感器，用于实时监测 N27 大鼠多巴胺能神经细胞，并通过阻抗谱表征细胞粘附与细胞毒性因素。研究旨在利用非金属柔性电极阵列监测整个细胞网络的生长。为此，作者将水基石墨烯溶液配制成导电墨水，通过电静液方式 3D 打印到柔性基底上...
为开发用于SARS-CoV-2大流行的便携式生物传感器并实现即时检测，本文提出一种基于10 μm间隙金叉指电极（AuIDE）的适配体传感策略。AuIDE表面经硅烷修饰后沉积约20 nm碳纳米金刚石，以增强对SARS-CoV-2核衣壳蛋白（NCP）的检测。XRD、XPS、EDS和FTIR表征证实金刚石呈立方晶相，碳含量约95%，并存在...
食品加工设施中的细菌污染是威胁食品安全和公共健康的重大问题。本文开发了一种无标记、快速的电化学生物传感器，用于检测单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）。该传感器采用一步脉冲超声电沉积（pulSED）同时沉积铂和壳聚糖，在 Pt/Ir 工作电极表面构建 pH 响应型壳聚糖-铂（CHI/Pt）纳米刷。XP...
本研究开发了一种用于检测新型冠状病毒肺炎（COVID-19）的电化学方法。该生物传感器基于 SARS-CoV-2 刺突蛋白（S-protein）介导的感染机制，分别利用宿主受体血管紧张素转换酶 2（ACE2）和 CD147 与 S 蛋白的结合事件。在商用金丝网印刷电极（AuSPE）上，通过 EDC/NHS 偶联固定 ACE2 或 C...
镜像RNA寡核苷酸（spiegelmer）具有血浆稳定性高、无免疫原性等优点。本研究设计了一种基于Au纳米颗粒和硫化钼纳米花/石墨烯纳米带（MoS2NF-GNR）纳米复合物的新型spiegelmer阻抗生物传感器，用于检测加标人血清中的铁调素（hepcidin）。首先将MoS2NF-GNR杂化材料滴涂于FTO电极表面，随后通过计时电...
导电聚合物已广泛用于电化学传感器中，作为传感信号的分析物受体和换能材料。聚吡咯（PPy）因其良好的电导性能、制备简便以及表面特性可调而受到关注。本综述旨在讨论两种主要电化学检测方式——阻抗法和伏安法——的理论基础，并综述以 PPy 作为基础传感材料时，这两种电化学检测在传感器中的应用与结果。文章还讨论了利用 PPy 构建电化学传感器...
光遗传学通过光控手段刺激哺乳动物细胞，显著拓展了对电兴奋组织电生理机制的理解。在先进生物材料支撑下，光遗传学近期为跨生物医学主流的生物分析应用开辟了新传感概念。本文综述了光遗传学生物传感中使能生物材料及新概念的进展，重点讨论工程化细胞在细胞基传感平台中的应用，以及从简单执行器、报告基因到多功能光-化学遗传学工具的光遗传工具箱，用于实...
本文通过异烟酸（HINA）与 CuI、TbIII 的配位组装，制备了一种 CuI–TbIII 异金属金属–有机框架材料 1·DMF。该材料在甲醇中可发生溶剂诱导的单晶结构转变，生成 1·MeOH，并伴随发光发射变化；1·MeOH 浸入 N,N-二甲基甲酰胺（DMF）后又能快速可逆地转回 1·DMF，二者均表现出优良的热稳定性、水稳定...
登革热是由感染登革病毒的埃及伊蚊传播的常见被忽视热带病。登革病毒属于黄病毒属，可产生非结构蛋白1（NS1），该蛋白在疾病早期血液中水平较高，是重要生物标志物。本研究开发了一种基于DNA适配体的电化学NS1检测生物传感器。金电极与特异性适配体及6-巯基-1-己醇（MCH）共固定，形成自组装单分子层；通过优化适配体与MCH的摩尔比，并利...