A survey on wearable biosensor systems for health monitoring.
用于健康监测的可穿戴生物传感器系统是新兴趋势，有望实现主动个人健康管理和多种疾病状况的更好治疗。这些系统由多种小型生理传感器、传输模块和处理能力组成，承诺通过低成本、低干扰、隐蔽的解决方案，改变未来医疗，实现全天候、任意地点的健康、心理与活动状态连续监测。本文对可穿戴生物传感器系统的研究开发现状进行综合综述，比较多种当前系统实现与方...
A miniaturized glucose biosensor for in vitro and in vivo studies.
本文报道了一种用于体外和体内研究的微型无线葡萄糖生物传感器。该传感器由外部控制子系统和植入式传感子系统组成。植入子系统包含微处理器，用于协调射频、电源调节、命令解调、葡萄糖传感触发和信号读出电路；除传感电极外，微处理器、电路和接收线圈均用聚二甲基硅氧烷（PDMS）密封。电极组为二氧化硅基底镀铂，包括工作电极和参比电极，葡萄糖氧化酶（...
A nonenzymatic biosensor based on copper nanoparticles modified electrode for detection of acetylcholine.
本文研究了铜微粒修饰碳糊电极（m-CPE）和铜纳米颗粒修饰碳糊电极（n-CPE）上乙酰胆碱（ACh）的电催化氧化行为。在100 mM NaOH介质中，未修饰碳糊电极对ACh的氧化信号很弱；m-CPE循环伏安曲线出现一个约700 mV的阳极峰，而n-CPE出现约620 mV和750 mV两个重叠阳极峰，且起始电位负移、电流增大。作者据...
Chapter 21: Quantitative fluorescence lifetime imaging in cells as a tool to design computational models of ran-regulated reaction networks.
理解细胞功能常需对复杂胞内通路进行定量描述。荧光寿命成像显微镜（FLIM）结合 Förster 共振能量转移（FRET）分子生物传感器的发展，使活细胞内生化活性的精确测量成为可能。本文讨论如何将定量活体成像与体外生化表征相结合，建立用于模拟生化网络行为的计算系统模型，并以有丝分裂纺锤体组装中 Ran GTPase 功能的计算建模为例...
A rapid biosensor-based method for quantification of free and glucose-conjugated salicylic acid.
水杨酸（SA）是植物抵御生物营养型病原菌的重要信号分子，也参与产热、开花和萌发等过程。植物体内 SA 以游离态和生物惰性的葡萄糖结合态（水杨酸 2-O-β-D-葡萄糖苷，SAG）存在。Huang 等开发了仅响应游离 SA 而不响应 SAG 的细菌生物传感器 Acinetobacter sp. ADPWH_lux。本文基于该传感器建立...
Detection of triglyceride using an iridium nano-particle catalyst based amperometric biosensor.
本研究报道了一种基于铱纳米颗粒修饰碳基电极的安培型生物传感器，用于血清中甘油三酯（TG）的检测与定量。检测基于对酶促反应生成的NADH进行电化学检测：TG在脂肪酶作用下水解生成甘油，甘油在NAD+存在下被甘油脱氢酶（GDH）催化氧化，生成NADH。研究选用短链甘油三酯甘油三丁酯作为模型底物，在牛血清和人血清中评估传感器性能。实验观察...
Electrical detection of oligonucleotide using an aggregate of gold nanoparticles as a conductive tag.
本文报道了一种基于芯片的电导生物传感器，用于在低浓度下直接电学检测22-mer寡核苷酸DNA，检测范围50 fM至10 pM。首先，用3-巯基丙酸通过硫醇-金键修饰金纳米颗粒，使其表面羧基与无机连接剂Zr4+形成强配位作用，从而将数百个金纳米颗粒连接成纳米颗粒聚集体（ANP），作为电学检测DNA的导电标签。其次，在由二氧化硅绝缘材料...
Biosensors for biomarkers in medical diagnostics.
目前，多数生物标志物检测在集中式专用实验室中使用大型自动分析仪完成，导致等待时间延长和成本增加。因此，开发更小、更快、更便宜的生物传感器设备，以替代耗时的实验室分析并实现患者床旁即时诊断，具有重要需求。基于生物传感器的创新策略有望在去中心化环境中可靠检测生物标志物，但在传感器设计与应用方面仍存在若干挑战和局限，需要改进以正确解释已识...
Photostable single-molecule nanoparticle optical biosensors for real-time sensing of single cytokine molecules and their binding reactions.
本研究合成了直径 2.6±1.1 nm 的超小稳定银纳米颗粒，并利用其小表面积和表面功能基团控制单颗粒上的单分子检测体积，从而发展出本征单分子纳米颗粒光学生物传感器（SMNOBS），用于实时检测和成像单个细胞因子分子——重组人肿瘤坏死因子-R（TNFR），以及探测其与单个单克隆抗体（MAB）分子的结合反应。结果表明，SMNOBS 在...
Norepinephrine is coreleased with serotonin in mouse taste buds.
ATP和5-羟色胺（5-HT）分别由味蕾受体细胞（II型）和突触前细胞（III型）分泌，去甲肾上腺素（NE）也被认为是味蕾中的神经递质或旁分泌激素，但其释放刺激和分泌细胞类型尚不清楚。本研究将中国仓鼠卵巢细胞（CHO）稳定转染α1A肾上腺素能受体并装载fura-2，构建NE生物传感器，用于检测孤立小鼠味蕾和味觉细胞释放的NE。NE生...
ATP release through connexin hemichannels and gap junction transfer of second messengers propagate Ca2+ signals across the inner ear.
胞外ATP调控多种信号系统，包括细胞间Ca2+信号（ICS）传播。Connexin半通道、P2x7受体（P2x7R）、pannexin通道、阴离子通道、囊泡和转运体均被认为是ATP释放的可能途径，但其在ICS中的作用存在争议。本研究在小鼠柯蒂器类器官培养中检测ICS，其中ATP作为IP3生成激动剂，引发与噪声性听力损失及毛细胞-传入...
Microwave dielectric resonator biosensor for aqueous glucose solution.
本文报道了一种基于介质谐振器的近场微波生物传感器，用于检测葡萄糖水溶液中的葡萄糖浓度。该传感器由工作频率约1.68 GHz的高Q介质谐振器与微带线耦合构成，通过测量微波反射系数S11和共振频率偏移来感知葡萄糖浓度变化。葡萄糖浓度改变会引起溶液介电常数变化，进而改变介质谐振器与溶液之间的电磁相互作用，导致S11幅度和谐振频率发生可测偏...
Photoproteins: important new tools in drug discovery.
G蛋白偶联受体（GPCR）是药物发现的重要靶点，绝大多数 GPCR 均可耦联 Ca2+ 信号。因此，许多基于细胞的高通量筛选（HTS）方法通过检测胞内 Ca2+ 变化来评估 GPCR 激活。传统方法使用荧光染料，其发射光强度与胞内 Ca2+ 浓度相关。另一种策略是重组表达生物传感器光蛋白，典型代表为水母素（aequorin）。这类光...
Duplexed label-free G protein--coupled receptor assays for high-throughput screening.
本文报道了一种双联无标记光学生物传感器细胞检测法，用于在 A431 细胞中同时检测两个内源 G 蛋白偶联受体：Gq 偶联的组胺 H1 受体（H1R）和 Gs 偶联的 β2 肾上腺素受体（β2AR）。检测分为两步：首先使用 Sigma LOPAC 化合物库进行激动剂筛选，随后用含 H1R 激动剂组胺和 β2AR 激动剂肾上腺素的混合溶...
Centers for Oceans and Human Health: a unified approach to the challenge of harmful algal blooms.
有害藻华（HABs）是美国国家海洋与大气温带管理局（NOAA）、国家卫生研究院环境健康科学研究所（NIEHS）和国家科学基金会（NSF）“海洋与健康”（OHH）国家研究计划的重点。从东海岸到夏威夷的各OHH中心均设有研究HAB及其与人类健康关系的项目。研究共同目标包括：理解藻类基础生物学；阐明化学、水文和遗传多样性对藻华的影响；开发...
Rapid saliva processing techniques for near real-time analysis of salivary steroids and protein.
唾液用于即时检测（POC）具有评估全身健康与状态的潜力，但黏度和污染物会影响分析。作者寻找适用于生物传感器等 POC 技术的便携式全唾液前处理方法。将 13 名男性受试者的全唾液各分为 5 份，分别采用冻融离心（FTC）、单独离心、Mini-UniPrep 聚醚砜（PES）滤器、棉质 Salivettes 或泡沫 Oracol 装置...
Ionizing radiation impacts photochemical quantum yield and oxygen evolution activity of Photosystem II in photosynthetic microorganisms.
长期太空探索需要能够耐受空间环境的生物生命支持系统，产氧光合微生物因可生产食物和氧气而备受关注。本研究评估空间电离辐射对多种光合微生物光合活性的影响。地面实验采用快中子和γ射线，在不同光照条件下辐照微藻和蓝细菌；平流层气球和欧洲空间局（ESA）飞行装置分别将微生物送至38 km和300 km高度。气球飞行期间，使用专用荧光生物传感器...
High sensitivity detection of 16s rRNA using peptide nucleic acid probes and a surface plasmon resonance biosensor.
本文报道了一种基于肽核酸（PNA）捕获探针和表面等离子共振（SPR）传感器的高灵敏度大肠杆菌16S rRNA检测方法。16S rRNA是用于物种鉴定的遗传标记，由于拷贝数较高，可在不经PCR扩增的情况下直接分析。PNA具有中性骨架，与16S rRNA杂交后，传感器表面离子状态由中性变为负电性。作者合成了阳离子金纳米颗粒，使其通过静电...
Electrochemical detection of blood alcohol concentration using a disposable biosensor based on screen-printed electrode modified with Nafion and gold nanoparticles.
血液酒精浓度测定在临床与法医学中具有重要意义。现有酒精检测方法耗时长、操作复杂且需繁琐样品前处理。一次性安培生物传感器因便携、低成本和易于制备，适用于血液酒精检测。本研究将酒精脱氢酶（ADH）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）经 Nafion 包埋并结合金纳米颗粒（GNPs）固定于 Meldola's blue（MB）修饰的丝网印刷...
Orientation of the monomeric porin OmpG in planar lipid bilayers.
外膜蛋白G（OmpG）是大肠杆菌来源的非选择性单体孔蛋白，因单体结构而适合作为随机传感元件。本文在平面脂质双分子层（PLB）中研究由去污剂稀释法插入的单个OmpG孔道，发现其电流-电压关系和电压依赖门控具有明显不对称性，并据此建立判断孔道取向的规则。作者在OmpG胞外环中引入两个半胱氨酸形成二硫键，DTT切割该二硫键会显著增加自发门...