本文报道了一种基于倾斜光纤布拉格光栅（TFBG）的新型葡萄糖生物传感器。TFBG 表面通过逐层静电自组装构建 pH 响应聚电解质多层膜，由聚乙烯亚胺（PEI）和聚丙烯酸（PAA）交替沉积形成，并在其中固定葡萄糖氧化酶（GOD）。该膜可随局部 pH 变化发生可逆溶胀和折射率变化，进而引起 TFBG 包层模共振波长移动。GOD 催化葡萄...
手术操作会引发动态炎症反应，影响术后疼痛、伤口愈合和长期预后。传统治疗依赖全身给予抗炎和镇痛药物，常缺乏时空精确性并伴随明显副作用。炎症响应水凝胶可通过局部、刺激自适应的药物释放，与手术伤口不断变化的生化环境相匹配，从而提供有前景的替代方案。这类智能生物材料可响应活性氧、酸性pH和蛋白酶等内源性触发因素，实现对炎症和组织修复的精确调...
本研究开发了一种基于支链淀粉和聚(N-异丙基丙烯酰胺)（poly(NIPAm)）的多功能可生物降解干凝胶膜，其中掺入由红洋葱皮（ROP）制备的硫、氮掺杂碳量子点（S,N-CQDs）。密度泛函理论（DFT）计算揭示了含S,N-CQDs复合膜（amylopectin-S,N-CQDs15）中相互作用和稳定性增强。傅里叶变换红外光谱（FT...
本文报道了利用钯催化级联反应模块化合成刚性含喹啉四环胺的方法。该类化合物以 sp3 杂化笼状氮原子为电子供体、喹啉单元为电子受体，可通过改变分子内 N-芳基距离和喹啉取代模式，精细调控笼氮孤对电子与喹啉之间的通过空间电荷转移（TSCT）态形成。缩短 N-芳基距离可增强 TSCT 物种形成，从而控制发射颜色和光致发光量子产率（PLQY...
可激活微泡造影剂在增强超声造影中可用于测量深部组织的生理与病理状态，包括肿瘤酸中毒。本研究报道磷脂酰胆碱微泡（PC-MBs）在较低环境pH下谐波振荡增强的新现象，并使用临床超声扫描仪进行监测。在中性和酸性pH下，采用B模式和Cadence对比脉冲序列（CPS）谐波成像（7.0和1.5 MHz）监测微泡回声与非线性回声。当PC-MB悬...
三链DNA是由三条寡核苷酸链相互缠绕形成的三螺旋结构（TFO）。在特定条件下，第三链可通过Hoogsteen碱基配对结合到RNA、PNA或DNA上，形成三链核酸。此类寡核苷酸可作为锚定元件，与特定生物活性分子偶联，或作为信使，通过三链形成区在转录与复制之间进行切换。由于多种疾病与三链易形成序列的扩增相关，本文还讨论了相关数据。结合代...
本文旨在阐明DNA分支等替代高阶结构的结构与动力学，以服务于治疗设计。作者报道了一种不含A/T碱基、带粘性末端的四路DNA连接体，其序列为d(CGGCGGCCGC)4，可在不同人工生理条件下自组装成四路连接体构象。研究以晶体结构坐标（PDB ID: 3Q5C）为初始模型，在DESMOND软件中采用OPLS-2005力场，对不同温度和...
非洲猪瘟病毒（ASFV）传播造成巨大经济损失，早期检测尤为重要。本文建立了一种基于碳纳米点（CNDs）和环介导等温扩增（LAMP）的荧光生物传感器，用于超灵敏检测ASFV。LAMP在62 ℃等温条件下高效扩增ASFV P72基因，短时间内产生大量焦磷酸（PPi），使反应体系pH下降。所合成CNDs光稳定性好，在550 nm激发下于5...
由产脲酶微生物引起的导尿管相关尿路感染（CAUTI）更易导致导尿管堵塞，因为微生物脲酶活性会改变尿液化学环境。导尿管堵塞具有危险性，会增加脓毒症等严重感染风险。奇异变形杆菌（Proteus mirabilis）的脲酶是一种毒力因子，可升高尿液 pH，进而促进晶体和生物膜形成并导致堵塞。本文报道一种优化后的生物传感器“lozenge”...
本研究开发了一种基于 pH 响应两性离子聚合物点（Z-PDs）的原位无线电化学生物传感器，用于实时监测细胞增殖与脱落动力学。Z-PDs 由碳化的磺砜偶联聚乙烯吡咯烷酮（PVP-CCDP-Sultone）制备，并通过邻苯二酚基团涂覆于硅片或 PET 基底表面。传感器利用 Z-PD 涂覆层与细胞之间电荷转移引起的电化学阻抗变化进行信号读...
半导体单壁碳纳米管（swCNTs）是新兴应用中的有前景材料，已展现出优异的生物传感能力，有望解决传感器可靠性、灵敏度和选择性等挑战。本文聚焦采用弹性双电层电容介电聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物（ePVDF-HFP）的 swCNT 场效应晶体管（FET）。这些器件具有较小的器件间差异，并在低电压（<0.5 V）下具有高电流输出，因而与大...
本文报道了基于二醇染料偶联荧光聚合物点（L-PD）的碳化二硫键核心交联聚合物点与 pH 可裂解比色纳米传感器的制备和表征，用于肿瘤荧光成像引导化疗中还原触发的紫杉醇（PTX）释放。L-PD 通过 π-π 堆积或疏水作用负载 PTX，形成 PTX 负载 L-PD，利用肿瘤内高浓度谷胱甘肽（GSH）裂解二硫键后增强 PTX 释放，实现选...
葡萄糖浓度检测对糖尿病和低血糖诊断及治疗监测具有重要意义。现有酶法检测存在耗时长、操作稳定性差和重复性不足等问题。本文制备了一种基于pH响应印迹整体柱可逆共固定辣根过氧化物酶（HRP）和葡萄糖氧化酶（GOx）的新型酶法葡萄糖生物传感器。以HRP为模板，在溴化聚（甲基丙烯酸缩水甘油酯-共-乙撑二甲基丙烯酸酯）大孔整体柱毛细管柱孔内，通...
基于蛋白的纳米材料在生物医学和生物传感器应用中日益重要，粒径可调性尤为关键。理性设计的蛋白和肽可通过调控单体间分子相互作用来调节自组装及颗粒形成。本文以细菌表达单一构建体获得的酶-肽系统为例，研究溶液条件对蛋白质纳米颗粒形成和尺寸的影响。作者发现两条独立的成粒途径：一是蛋白-肽与肽-肽之间的电荷相互作用，可由 pH 改变或 NO3-...
超分子 DNA 的独特生物特性推动了其在生物传感器中的应用。本文报道了一种由 i-motif DNA 与富含 G 的 DNA 共价连接单壁碳纳米管（SWNT）构成的杂化材料。单壁碳纳米管经硫酸/硝酸功能化得到羧基化 SWNT（f-SWNT），再通过 EDC/NHS 与氨基修饰寡核苷酸共价结合，并滴涂于玻碳电极。该杂化体系在 pH 5...
Vault 是天然存在的卵圆形纳米颗粒，由多个主要 vault 蛋白（MVP）亚基构成的蛋白外壳组成。vault poly(ADP-ribose) 聚合酶（VPARP）的 vault 相互作用结构域 INT 已被用作穿梭结构域，将生物分子货物装载到 vault 腔内。然而，INT 与 MVP 之间的相互作用机制尚不清楚。作者假设 v...
本文报道一种“智能”129Xe NMR生物传感器，可在酸性环境中发生肽构象变化并标记细胞。将30聚EALA重复肽共价连接至高Xe亲和力的cryptophane宿主分子；该肽在pH 5.5呈α螺旋，在pH 7.5呈无序态。129Xe NMR化学位移强烈依赖pH（Δδ=3.4 ppm）：pH 7.5为64.2 ppm，pH 5.5为67...
本研究报道了一种基于液体栅极控制的硅纳米线生物传感器，用于检测特定单链DNA（ssDNA）分子。器件采用常规光刻结合电感耦合等离子体干法刻蚀工艺制备。在引入DNA前，通过pH 2至14的系列稀释验证了器件对pH的线性响应。随后对传感器表面进行硅烷化，并使用(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷（APTES）直接氨基化，构建用于生物功能化的分子...
本研究通过微流控方法制备了具有温度和pH双响应性的4-氰基-4'-戊基联苯（5CB）液晶液滴。液滴表面包覆聚(N-异丙基丙烯酰胺)-b-聚(4-氰基联苯-4'-氧十一碳烯酸酯)（PNIPAM-b-LCP）和十二烷基硫酸钠（SDS），其中PNIPAM提供温度响应性，SDS赋予界面负电荷并诱导5CB呈径向取向。将该液滴用于水溶液中蛋白质...
本文提出一种基于i-motif DNA pH诱导构象开关的简便荧光葡萄糖传感器。在葡萄糖氧化酶（GOD）存在下，葡萄糖可被氧气氧化，生成的葡萄糖酸使溶液pH降低，进而诱导两端分别标记荧光基团和淬灭基团的胞嘧啶富集单链DNA折叠为紧密堆积的i-motif结构。由于荧光基团与淬灭基团之间发生共振能量转移，体系荧光被淬灭。基于该原理，可通...