本研究将基因工程改造的周质葡萄糖/半乳糖受体（GGR）作为生物分子识别元件固定于金纳米颗粒（AuNPs）表面，构建了一种灵敏、无试剂的电化学生物传感器。受体通过蛋白序列第1位工程化引入的半胱氨酸残基，以硫–金键直接连接至AuNPs。作者首先在胶体金溶液中比较了野生型GGR（GGR-WT）与半胱氨酸突变体GGR-Cys的结合行为，并利...
血红蛋白（Hb）与预剥离层状α-磷酸锆（α-ZrP）片层反应。小角度X射线衍射（XRD）图谱显示，加入Hb分子后，剥离的α-ZrP片层重新组装，蛋白质嵌入层间。紫外-可见（UV–Vis）和傅里叶变换红外（FTIR）光谱分析表明，嵌入蛋白未发生显著变性。通过测试Hb/α-ZrP复合材料的电化学性质研究了Hb的生物活性。结果表明，Hb嵌...
本文报道了一种新型混合生物传感器，用于牛奶中β-内酰胺类抗生素残留的检测与推定鉴定。该方法基于对二氧化碳（CO2）的测量，CO2的产生与指示菌 Bacillus stearothermophilus var. calidolactis 的微生物生长相关。牛奶中β-内酰胺的存在会抑制该菌生长，从而降低CO2产生速率。分析通过比较含β-...
本文报道了一种面向环境监控等现场应用的新型荧光阵列生物传感器，并成功用于DNA杂交检测。该传感器以普通显微镜玻璃片同时作为换能器和生物阵列载体，利用聚焦的532 nm LED对玻璃片表面的多个传感区进行正交激发，激发产生的荧光通过全内反射在玻璃片内导引至边缘直接连接的光电倍增管（PMT）检测。系统无需机械扫描或成像光学元件，即可对四...
本文报道了一种基于鲁米诺–过氧化氢–铜离子（luminol–H2O2–Cu2+）流动注射化学发光（FI-CL）体系的短序列DNA高灵敏生物传感器。以5′-氨基标记的DNA探针与硫化铜纳米粒子（CuS NPs）偶联，使其能够与固定在玻璃碳电极（GCE）表面的目标DNA杂交。杂交事件发生后，用硝酸处理使CuS NPs溶解并释放铜离子，随...
石英晶体微天平（QCM）谐振传感技术近年来被用于监测细胞黏附与特异性配体相互作用，推动了 QCM 生物传感器的发展。本研究将人源口腔上皮细胞 H376 培养在石英传感器表面，并利用 QCM 技术原位研究其对微球的响应。结果表明，该新型生物传感器能够在模拟口腔流动条件下实时跟踪细胞与微球的相互作用。微球诱导的独特频率曲线被归因于质量增...
结核因HIV共感染和耐药菌株出现而重新成为全球健康问题。HIV共感染使基于痰检的结核诊断低估约30%，因此需要快速、可靠的血清学诊断方法辅助HIV高负担人群中的结核管理。分枝菌酸（MA）在结构上具有菌种特异性，且可经济提取和纯化，但ELISA检测抗MA抗体时假阳性和假阴性较多。本文报道一种改进的生物传感器方法，用于检测患者血清中抗M...
机械加载是调控软骨细胞的重要因素，但软骨细胞力学转导机制仍不清楚。本研究以聚乙二醇（PEG）水凝胶为模型，通过改变凝胶交联密度（rx）控制细胞变形，研究软骨细胞响应。将牛关节软骨细胞（50×10^6 个/mL）包埋于三种交联密度 PEG 水凝胶中，施加静态 15% 应变或动态 0.3 Hz、1 Hz（15% 幅值）加载 48 h。用...
本文报道了一种用于食品中菊粉测定的双酶安培生物传感器。该传感器将果糖脱氢酶（FDH）和菊粉酶（INU）共固定于金纳米颗粒-半胱胺自组装单分子层修饰的金电极（Aucoll-Cyst-AuE）上，四硫富瓦烯（TTF）作为介体并通过戊二醛交联共固定。INU催化菊粉水解生成果糖，FDH催化果糖氧化，并通过TTF在生物电极上的电化学氧化实现安...
本文报道了一种基于壳聚糖/硅溶胶-凝胶杂化膜（CSHMs）固定辣根过氧化物酶（HRP）的过氧化氢（H2O2）生物传感器的简便制备方法。该杂化膜由壳聚糖（CS）与3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）交联形成，并掺杂铁氰化钾（K3Fe(CN)6）和平均粒径约16 nm的金纳米颗粒（GNPs），修饰于铂电极表面。GNPs可增强杂化膜导电...
本文报道了一种将表面等离子共振（SPR）抑制免疫传感器（iBIA）筛选与纳米液相色谱-电喷雾电离飞行时间质谱（nano-LC ESI TOF MS）在线耦合的纳米亲和芯片接口。该接口基于可重复使用的回收芯片（RC），其表面为修饰抗体的纳米生物吸附剂，并可用SPR生物传感器表征性能。作者比较了多种水凝胶化学，标准Biacore CM5...
为优化作为生物传感器或生物催化剂的细胞涂层，需要测量固定化细胞中的基因表达。本研究构建质粒 pmerGFP，将绿色荧光蛋白（GFP）基因置于汞抗性操纵子调控序列的转录控制下，用于定量和定位乳胶基汞生物传感器中的基因表达。含该质粒的大肠杆菌 JM109 暴露于氯化汞后诱导合成 GFP，并可通过荧光定量。将 JM109(pmerGFP)...
本文报道了一种可用于污水处理厂过程控制的微生物传感器，其可在好氧和厌氧条件下监测废水的有机污染程度、毒性以及过负荷或欠负荷。由于硝化过程伴随质子生成，需要补充碱以维持pH，作者开发了好氧微生物传感器，通过在线监测Na2CO3消耗速率来反映硝化活性，并用于毒性预警和硝化过程控制。由于好氧降解产生CO2，且CO2浓度与有机污染程度相关，...
脂质膜是研究天然细胞膜性质的通用且便利模型。表面支撑脂质膜尤其受到关注，因为可结合多种表面敏感技术，包括界面敏感电化学测量。本文综述了用于含膜蛋白脂质双分子层电化学表征的纳米孔与微孔基底的发展进展及当前方向。近年来，脂质膜自组装、膜蛋白插入以及跨孔膜稳定化技术取得重要进展，使测量灵敏度、膜稳定性和器件封装能力显著提升。文中比较了黑脂...
本文提出并讨论将通用设计科学理论应用于生物机电一体化产品概念设计的方法。作者以四个复杂生物技术产品/系统为案例：蛋白纯化系统、生物反应器系统、基于表面等离子共振（SPR）的生物传感器和酶法血糖分析仪。研究采用机械系统设计中常用的 Hubka-Eder（HE）模型，将其扩展为包含独立生物系统实体（ΣBS）的模型，以分析机械、电子和生物...
本文研究非水相纳米颗粒组装膜——单层保护簇（MPCs）作为蛋白质单层电化学（PME）中的吸附平台，用于研究氧化还原蛋白的电子转移。作者采用静电和共价等不同连接方式组装MPC膜修饰电极，并固定细胞色素c（cyt c）进行电化学分析。结果表明，体系背景信号（非法拉第电流）与MPC膜的结构和组成直接相关，包括纳米颗粒核尺寸、保护配体性质以...
为检测环境水样中的酚类化合物，本文提出一种基于固定在二氧化钛溶胶-凝胶中的酪氨酸酶的安培生物传感器。测定了该传感器对儿茶酚、对甲酚、苯酚、对氯苯酚和对甲基儿茶酚的分析特性。儿茶酚的线性范围为2.2×10−7–1.3×10−5 mol L−1，检出限为9×10−8 mol L−1，灵敏度为2.0×10^3 mA mol−1 L。按照P...
带多碱性簇或阳离子结构域的蛋白可被负电荷膜通过静电作用靶向到特定亚细胞区室。磷脂酰丝氨酸（PS）是细胞膜中主要的阴离子磷脂，但其在完整细胞各膜表面电荷中的贡献长期未知，部分原因是缺乏可在完整细胞中分析其分布的试剂。作者开发了一种遗传编码荧光生物传感器，用于研究PS的亚细胞分布。该探针由乳粘附素C2结构域（Lact-C2）与绿色荧光蛋...
本文报道了一种基于金纳米粒子-氯化银@聚苯胺（AuNPs-AgCl@PANI）杂化材料的无标记低密度脂蛋白（LDL）电化学生物传感器。首先以聚苯胺（PANI）包覆氯化银（AgCl）形成核壳纳米复合材料，并在其表面负载约5 nm金纳米粒子（AuNPs），获得高比表面积、中性水溶液中具有良好电活性的杂化修饰层。将该材料修饰于玻璃碳（GC...
精神疾病具有多基因和多因素遗传背景，儿茶酚-O-甲基转移酶（COMT）基因 Val108/158Met 单核苷酸多态性与精神分裂症、酒精依赖、双相障碍和强迫症等相关。本文报道一种基于 DNA 杂交的一次性电化学 DNA 生物传感器，用于检测 PCR 扩增子中 COMT 常见功能多态性，且不使用外源标记。该传感器采用一次性碳石墨电极（...