钙草酸盐是肾结石的主要成分之一，已被证实通过氧化应激对肾细胞产生有害作用。然而，这种氧化应激的亚细胞来源以及是否延伸至胞外空间仍存在争议。为此，作者构建了一种电化学超氧化物生物传感器，并将其置于 A6 肾细胞上方，用于实时监测加入钙草酸盐晶体后细胞胞外空间的氧化爆发。结果表明，A6 细胞在接触钙草酸盐晶体后数分钟内即向胞外空间分泌超...
报道了一种基于水凝胶光波导光谱（HOWS）测量结合诱导折射率变化的新型无标记生物传感器。该传感器采用表面等离子共振（SPR）光学装置实现：将羧化聚(N-异丙基丙烯酰胺)（PNIPAAm）水凝胶薄膜附着于金属表面，并通过胺偶联化学修饰蛋白捕获分子。微米级厚度的溶胀水凝胶同时作为结合基质和光学波导。与基于硫醇自组装单分子层（SAM）的常...
植入式生物传感器用于连续监测代谢物，是长期受到科学和技术关注的领域。纳米技术作为研究材料纳米尺度特性的学科，正成为提升此类生物传感器性能的重要工具。本文综述植入式生物传感器的研究现状，重点阐述纳米技术与传感器性能之间的协同作用。鉴于电化学检测应用广泛，且纳米技术已在电化学生物传感器的多个性能方面带来显著改进，文章重点讨论电化学检测。...
本文提出一种光化学方法制备可微结构化的含酶氧化还原水凝胶，并评估其在生物传感器和生物燃料电池中的应用潜力。作者合成同时含电活性二茂铁基团和光反应性苯甲酮基团的聚(N,N-二甲基丙烯酰胺)聚合物，将其旋涂成薄膜于玻璃碳电极表面。经短紫外光照射后，苯甲酮与邻近C-H发生光交联，使聚合物层牢固附着于电极。若在成膜前将葡萄糖氧化酶混入聚合物...
本文报道了一种基于聚乙烯醇（PVA）膜固定酶的电化学（安培法）甘油三酯（TG）生物传感器的构建方法。将商品化脂肪酶（lipase）、甘油激酶（GK）、甘油-3-磷酸氧化酶（GPO）和辣根过氧化物酶（HRP）通过戊二醛偶联共固定于 PVA 膜上，制成酶电极。传感器在 0.4 V 极化下测量电流。结果表明，该传感器在 pH 7.0、25...
本文报道了一种基于聚吡咯（PPy）、多壁碳纳米管（MWCNT）和谷氨酸氧化酶（GluOx）修饰铂电极（Pt）的高灵敏、高选择性谷氨酸微生物传感器。传感器首先通过电聚合在Pt电极上形成PPy内选择性膜，用于排斥抗坏血酸、尿酸和对乙酰氨基酚等干扰物；随后采用非对称交流电泳沉积（AC-EPD）依次沉积MWCNT层和GluOx层。MWCNT...
本文以钴纳米颗粒为牺牲模板，通过改变四氯合金酸根与还原剂之间的化学计量比，制备了中空金纳米球（HGN）。随后利用1,6-己二硫醇作为连接分子，将HGN修饰在金电极表面，构建了一种新型电化学生物传感器。作者采用循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS），以铁氰化钾/亚铁氰化钾为电化学氧化还原指示剂，对传感器制备过程进行了表征；并进一步...
针灸被认为对缺血性卒中有效，而谷氨酸兴奋性毒性是神经元死亡的重要因素。本研究考察针灸对大鼠全脑缺血模型细胞外谷氨酸水平的影响。采用11血管闭塞法诱导大鼠全脑缺血，随机分为对照组（n=5，仅闭塞）和针灸组（n=5，闭塞加针灸）。使用颅内生物传感器系统以每秒256个样本实时测定细胞外谷氨酸水平，同时监测脑血流和脑电图。实验包括10分钟基...
本文报道了一种简单湿化学法合成粘土-3-氨基丙基三乙氧基硅烷-金（CAAu）纳米复合材料的方法，其中 APTES 作为连接分子，其硅烷基端与粘土表面形成 Si-O-Si 键，氨基端与金纳米颗粒结合。通过改变合成参数可调节金纳米颗粒尺寸，从而调控复合材料颜色。TEM 表征显示金纳米颗粒在粘土表面分布均匀。复合材料在强酸和高盐条件下稳定...
周质结合蛋白超家族成员参与细菌细胞膜对配体的选择性转运。超嗜热真细菌 Thermotoga maritima 编码一种高度稳定且特异性的周质精氨酸结合蛋白 TM0593。去除信号肽后，TM0593 在大肠杆菌中过表达，并经热沉淀和亲和层析纯化。该蛋白单体分子量约 27.7 kDa，在强变性条件下仍可形成同二聚体和同三聚体，估计转变温...
本文报道了一种用于检测乙酰胆碱的新型芯片上纳米树酶反应器。该反应器拟用于区域离子敏感场效应晶体管（RISFET）纳米传感器，由生长在氮化硅（SiNx）覆盖晶圆上的金端部分支磷化镓（GaP）纳米棒结构构成。作者展示了两种反应器：一种为简单一维纳米棒，另一种为分支纳米棒结构（纳米树）。结果表明，纳米树反应器的酶活性显著高于纳米棒反应器，...
全球农业每年使用数百万吨农药，其中三嗪类和脲类等光合除草剂随农业径流进入土壤、地表水和地下水，对人类具有严重毒性。现有GC、HPLC等色谱方法可靠但昂贵且耗时，难以满足大量样品常规筛查需求。基于多年光合生物研究，作者开发了一种用于光合除草剂快速、低成本预筛分的生物传感器平台。该平台将安培与荧光两种高灵敏转导方式结合，利用衣藻全细胞或...
光学生物传感器技术仍是无标记、实时生物分子相互作用分析的首选方法。但若要提升生物传感器文献质量，教育应处于基础地位。在2008年发表的1413篇相关论文中，不到30%能达到高中化学课程对实验设计、数据分析与结果呈现的基本要求。为以例教学，本文重点介绍10篇能够正确实施该技术的代表性论文，随后对2008年所有论文按A至F等级逐一评分，...
作为核酸分子“光开关”，Ru(bipy)2(dppx)2+在双螺旋DNA存在时显示强荧光，是检测双链DNA的良好探针。然而，当向Ru(bipy)2(dppx)2+-DNA体系中加入Ag+时，其荧光被淬灭。基于这一现象，作者提出了一种简单、快速且特异的Ag+测定方法。在最佳条件下，Ag+浓度与Ru(bipy)2(dppx)2+荧光强度...
本文报道了一种基于压电激励毫米级悬臂梁（PEMC）生物传感器检测细胞培养样品中支原体的新方法。PEMC 传感器通过共振频率变化响应表面质量变化，具有飞克级质量灵敏度，并可在液体中直接进行无标记检测。作者以常见细胞培养污染菌赖德氏无脂支原体（Acholeplasma laidlawii）为对象，分别使用商业支原体 ELISA 试剂盒阳...
本文报道了一种基于适配体构象切换的信号开启型电化学传感策略，用于同时检测腺苷和凝血酶。以金电极为传感表面，修饰两种巯基化捕获探针，分别与含有腺苷适配体或凝血酶适配体的连接DNA互补。连接DNA预先与负载于金纳米颗粒（AuNPs）上的报告DNA杂交，AuNPs同时携带与连接DNA互补的报告DNA和标记不同金属硫化物纳米颗粒的信号DNA...
生物传感器可将生理底物出现或配体-受体识别等生物学事实转化为可检测信号，而无需额外标记。本章介绍声学波传感器作为质量敏感工具，用于研究脂质体在模拟生物表面的结合行为。该类传感器不仅能定量脂质体结合强度，还可提供结合位点处脂质体形貌信息，例如变形或融合。由于脂质体在靶标结合位点的行为可能显著影响治疗效果，借助生物传感器有望预测并调控脂...
分子生物学工具与活体光学成像相结合，为无创观察脑过程提供了新机制。现有方法主要探测细胞内钙或膜电位等细胞变量，而非细胞间信号。作者开发了细胞型神经递质荧光工程报告器（CNiFERs），用于原位监测神经递质受体激活。CNiFERs 是工程化培养细胞，表达选定的代谢型受体，利用 Gq 蛋白偶联受体级联将受体活性转化为胞内钙升高，并用基因...
本研究评估了可激活 Epac1 和 Epac2 的 cAMP 类似物乙酸甲酯 8-pCPT-2′-O-Me-cAMP-AM 在人朗格汉斯胰岛中的胰岛素促泌作用。RT-QPCR 显示人胰岛主要表达 Epac2，同时可检测到 Epac1。在胰岛灌流条件下，10 μM 8-pCPT-2′-O-Me-cAMP-AM 可增强 10 mM 葡萄...
本文首次报道了基于离子液体功能化石墨烯（IL-graphene）修饰电极的低电位NADH电化学检测及乙醇生物传感。IL-graphene/壳聚糖修饰电极使NADH氧化过电位显著降低约440 mV，氧化起始电位约为0 V（vs. Ag|AgCl），并在1 mM NADH溶液中表现出更稳定的安培响应：10 min和30 min后分别保留...