本文设计并构建了一种基于电加热碳糊电极（HCPE）表面修饰黄嘌呤氧化酶（XOD）的电化学发光（ECL）生物传感器，用于检测次黄嘌呤（HX）。该传感器利用高频交流电直接加热电极表面，而不改变本体溶液温度。XOD 催化 HX 与分子氧反应生成尿酸和过氧化氢（H2O2），H2O2 可增强鲁米诺（luminol）在电极表面的 ECL 强度，...
本文报道了利用荧光光漂白产生的自由基物种，将水溶性生物分子位点特异性耦合到含富电子位点表面的光引导表面工程策略，并用于生物传感与组织工程。作者首先比较了疏水吸附与光漂白法将 FITC 标记抗 M13K07 噬菌体单克隆抗体固定到差分电容生物传感器的 SiO2 层和聚酯纤维阵列上。结果显示，两种表面上的抗体固定量和功能均优于传统疏水固...
分枝菌酸（MAs）是结核分枝杆菌及相关菌细胞壁的主要成分，为β-烷基-γ-羟基长链脂肪酸，具有免疫学意义。作者此前发现胆固醇与分枝菌酸的相互作用可能降低以游离分枝菌酸为抗原的ELISA结核血清诊断准确性。本研究旨在考察该相互作用是否源于分枝菌酸与胆固醇在结构性质上的相似性。ELISA结果显示，结核患者血清与分枝菌酸和胆固醇均发生交叉...
针对反式二苯乙烯免疫获得的蓝色发光抗体 EP2-19G2 具有异常强的发光能力，并已被用于多种生物传感应用。本文表明，其长寿命发光并非二苯乙烯本身的荧光，而是由带负电的二苯乙烯与带正电、平行 π 堆积的色氨酸形成的电荷转移激发复合物所致。该复合物在电荷复合时产生异常明亮的蓝光。晶体结构显示，二苯乙烯深入抗体结合口袋，与重链保守残基 ...
多孔硅（PSi）因具有大比表面积和分子尺寸选择性，是生物传感的优良材料。本文报道了一种无标记纳米多孔硅谐振波导生物传感器的实验演示。该PSi波导由平均孔径约20 nm的孔道构成，采用标准氨基硅烷和戊二醛化学方法将DNA固定于孔内。分子结合通过光学方式检测，表现为波导共振角发生偏移；共振偏移量与结合在孔壁上的生物分子数量直接相关。该P...
汞是广泛存在且毒性极强的污染物，汞(II)可经肠道、肾脏和肝脏快速吸收，干扰多种生化过程。本研究报道一种基于绿色荧光蛋白（GFP）的新型荧光生物传感器，用于在非侵入性体内条件下直接监测汞的摄取与分布。研究者在位于发色团附近的位置205引入半胱氨酸，将水母绿色荧光蛋白（GFP）改造为对Hg(II)具有高特异性的传感器。突变蛋白eGFP...
本文报道了一种基于分子信标（MB）探针和酶放大策略的新型电化学DNA生物传感器。5′端修饰巯基、3′端修饰生物素的发夹型MB探针与3-巯基丙酸（MPA）混合自组装固定于金电极表面。未杂交时，MB保持发夹构象，3′端生物素靠近金表面并受空间位阻限制，难以与链霉亲和素-辣根过氧化物酶（Streptavidin-HRP）结合。当目标DNA...
本文提出一种基于目标诱导链释放（TISR）的电化学适配体生物传感器通用策略。传感器以金电极为基底，3′-二硫键捕获DNA通过自组装固定于电极表面，5′端连接双蒽醌氧化还原标记的适配体与捕获DNA杂交形成双链。无目标时，氧化还原标记靠近电极，差分脉冲伏安法（DPV）产生强法拉第电流；目标分子结合适配体后引发构象开关，使标记适配体链从双...
在生物传感器开发中，将生物试剂精确图案化到基底上是关键步骤，许多应用要求以高精度重复沉积多种试剂，实现多分析物检测。本文展示了一种压电喷墨打印系统，能够在水性和非水性试剂中创建亚毫米级（最小约150 μm）图案，并实现精确放置，用于生物传感器应用。图案的尺寸、形状和密度可通过简单调整打印参数改变。作者用该系统演示了两种用于生物传感器...
目的：稀释于大量水中的病原体需先浓缩才能检测，部署在饮用水管网中的自动浓缩系统有助于快速发现污染并降低公共卫生风险。方法：作者基于死端中空纤维超滤开发了原型自动浓缩装置，直接从自来水中浓缩短小芽孢杆菌（Bacillus atrophaeus）芽孢，并通过反冲洗回收膜上截留的颗粒。结果：在供水管网现场试验中，当向系统加入2.9×10^...
本文报道了一种自动定位与传感微电极阵列（APSMEA），用于多部位电生理记录。该芯片集成48个记录微电极和49组介电电泳（DEP）电极，利用负介电电泳力将所需数量的培养大鼠皮层神经元自动、无损地定位到记录电极上。神经元贴附后，其突起自由生长并形成功能性突触连接，使阵列能够记录神经元群体的电生理活动。在药物干预实验中，APSMEA可同...
IL5和GM-CSF的受体激活是一个顺序过程，依赖于细胞因子与特异性α亚基结合并招募共同信号转导βc亚基。为阐明这些受体亚基的组装动力学，作者利用表面等离子共振（SPR）生物传感器对细胞因子-受体复合物形成进行动力学相互作用分析。通过构建C端融合V5标签的受体胞外区可溶性蛋白，建立了在SPR芯片表面共锚定α和βc亚基的检测方法。结果...
全球已启动多项浮游植物组成及有害有毒微藻监测计划。目前用于浮游植物鉴定的多种分子方法通常需将样品送至专业实验室。为实现在现场监测有毒藻类，作者开发了一种多探针芯片和半自动rRNA生物传感器，用于原位检测有毒藻类。研究采用单电极传感器和基于物种特异性rRNA探针的夹心杂交方法，系统比较了不同电极材料与载体材料的性能。由于浮游植物群落由...
本文报道了一种基于多壁碳纳米管（MWNTs）、中性红（NR）和葡萄糖氧化酶（GOx）的新型葡萄糖电化学生物传感器。作者以石蜡浸渍石墨电极（PIGE）为基底，将经硝酸氧化引入羧基的 MWNTs 通过碳二亚胺反应共价连接 NR，再与 GOx 和 Nafion（Nf）混合成膜，制备 MWNT–NR–GOx–Nf 纳米生物复合修饰电极。NR...
食品安全是消费者、生产者和监管机构长期关注的问题。从农场到餐桌的供应链安全必须得到保障，以防止食源病原体暴发造成严重健康损害。危害分析关键控制点（HACCP）等预防策略需要快速、灵敏、准确的检测工具支持，才能充分发挥作用。传统微生物培养方法虽然可靠，但耗时长、操作繁琐，难以匹配现代食品生产速度和短保质期产品的实时监测需求，也难以自动...
本文报道了一种基于倏逝场的光纤生物传感器（Endotect，ThreeFold Sensors），采用激光光纤系统，并以 Cy5 标记的重组人雌激素受体 α（rhERα）和 β（rhERβ）作为荧光探针。研究建立了包含配体滴定/竞争阵列、凝胶迁移/超迁移实验和酵母细胞生物测定在内的三层校准策略，用于检测生物样品、水和土壤中的雌激素模...
凝血因子 V Leiden（FVL）是凝血因子 V（FV）第 506 位精氨酸突变为谷氨酰胺导致的单氨基酸突变，是最常见的遗传性凝血障碍。目前 FVL 主要依靠 DNA 分析诊断，耗时长、成本高且需要专业人员。本文报道一种基于光纤表面夹心免疫反应的快速、准确、低成本生物传感系统，用于同时定量血浆中正常 FV 与突变 FVL，从而诊断...
多细胞肿瘤球可模拟天然细胞环境，广泛用于药物测试。为实时研究药物对三维培养的影响，作者设计并制备了一种新型微腔阵列（MCA）生物传感器芯片，用于快速、非破坏性阻抗谱和细胞外记录。预培养细胞球被捕获在四个金电极之间；芯片含15个深100 μm、边长200–400 μm的方形微腔，便于优化定位。喜树碱（CTT）可诱导人黑色素瘤球凋亡，但...
本研究利用噬菌体展示技术，从基于58个氨基酸Protein A衍生Z结构域的组合蛋白库中筛选出特异性结合人白细胞介素-2受体α亚基（IL-2Rα/CD25）的Affibody®分子。IL-2R系统参与T细胞活化与免疫应答调节，CD25在器官排斥、自身免疫病和T细胞恶性肿瘤中过表达。以Fc融合靶蛋白进行噬菌体展示筛选，共获得16个独特...
本综述概述了功能蛋白质组学中用于研究蛋白定位、蛋白-蛋白相互作用、细胞内信号事件和第二信使生成的当前光学方法。文章讨论了利用荧光蛋白或生物发光蛋白标记的报告基因检测，以及近年来发展的细胞内生物传感器检测、基于流式细胞术的荧光细胞条形码、结合RNA干扰与自动成像的转染细胞微阵列等筛选平台。这些新方法可用于小分子注释、信号事件研究和表型...