本文报道了一种用于 SARS-CoV-2 检测的 DNA 电化学传感平台。作者通过微波法一步合成亚甲基蓝功能化碳纳米点（MB-CDs），将氧化还原活性亚甲基蓝共价嵌入碳点结构，使其对双链 DNA 的结合强于单链 DNA，可作为杂交事件的选择性电化学指示剂。同时，采用种子介导法制备金纳米颗粒与金纳米三角形混合物（AuNs），喷涂修饰一...
本文报道了一种简单、低成本且高选择性的电化学生物传感方法，用于环境样品和食品样品中17β-雌二醇（E2）的灵敏检测。该传感系统以石墨相氮化碳（g-C3N4）和导电聚合物3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）修饰的丝网印刷电极（SPE）为核心。通过循环伏安法（CV）、差分脉冲伏安法（DPV）和电化学阻抗谱（EIS）对电极界面电子转移行为...
本文构建了一种基于 NiCr2O4/g-C3N4 复合修饰铅笔石墨电极的电化学生物传感器，用于评估有机磷杀虫剂马拉硫磷对三种昆虫乙酰胆碱酯酶（AChE）的抑制敏感性。三种酶分别来源于蜜蜂（Apis mellifera）、赤拟谷盗（Tribolium castaneum）和湿木白蚁（Zootermopsis nevadensis）。N...
与传统平面表面固定DNA探针相比，基于纳米颗粒的DNA探针可锚定更多RNA分子，从而提高检测灵敏度。本文报道了一种磷酰胺吗啉寡聚物（PMO）接枝石墨烯量子点（GQDs）修饰的还原氧化石墨烯（RGO）场效应晶体管（FET）生物传感器，用于超灵敏检测外泌体微小RNA。在制备RGO FET传感器后，将聚赖氨酸（PLL）膜沉积于RGO表面；...
非精神活性大麻素大麻二酚（CBD）已获美国食品药品监督管理局批准用于两种耐药性癫痫，但治疗机制和副作用仍不清楚。本研究采用时间分辨多组学策略，系统分析 CBD 在人细胞系中的作用。基于 FRET 的生物传感器筛选显示，CBD 可迅速升高细胞质钙离子并激活 AMP 活化蛋白激酶（AMPK），该效应在人角质形成细胞和神经母细胞瘤细胞中均...
本文报道了一种基于合成双环肽的生物传感平台，用于检测人尿激酶型纤溶酶原激活酶（h-uPA）这一癌症相关生物标志物。研究比较了两种对 h-uPA 催化位点具有不同亲和力的双环肽 P1 和 P2 作为生物识别元件的性能。两种生物素化双环肽通过生物素—链霉亲和素作用定向固定于磁性微珠表面，随后与 h-uPA 结合，并依次加入抗 uPA 抗...
本研究开发了一种酞菁（Pc）整合巯基丙酸封端量子点（mpa@QD）生物传感器，用于定量检测G-四联体DNA和双链DNA。该平台基于Pc存在时mpa@QD荧光发射被猝灭（闭合状态），加入DNA后荧光信号恢复（开放状态）的工作原理。作者优化了Pc类型和浓度等影响性能的关键参数，并考察了生物样品中常见离子（如Na+、Mg2+）及血清白蛋白...
本文报道了一种基于细菌硒酸盐还原酶（SeR）的电化学生物传感器，用于硒酸盐（SeO4^2−）的检测与定量。SeR通过脂酸N-羟基琥珀酰亚胺酯（LPA-NHS）作为连接分子化学固定于金盘电极表面，可催化硒酸盐还原为亚硒酸盐（SeO3^2−）。作者采用X射线光电子能谱（XPS）、飞行时间二次离子质谱（ToF-SIMS）和电化学方法表征电...
过氧化物酶样纳米酶因催化能力强、检测特异性好，可替代天然过氧化物酶用于生化传感。然而，纳米酶生物传感器用于L-半胱氨酸（L-Cys）检测的催化活性增强、检测机制与应用仍具挑战。本文通过连续流共沉淀与高温退火两步法制备了结构明确、表面带正电的Mn2+/Cu2+共掺杂铁氧体纳米酶，平均粒径54.5 nm，zeta电位6.45 mV。基于...
对氙核磁共振（Xe NMR）生物传感器中能量学与动力学进行微观描述在实验上较难实现。本文在显式水溶剂中对原型 Xe@cryptophane-A（CrA）生物传感器体系进行了分子动力学（MD）和元动力学（MTD）模拟。作者计算了氙的非共价结合自由能，识别了氙的包合/解离机制，并计算了水分子在溶液与宿主空腔之间的交换动力学。研究首次识别...
院内感染是医院中影响免疫低下患者的重要问题，肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae, K. pneumoniae）是最常见的院内感染病原菌之一，可引起肺炎、尿路感染、败血症和软组织感染，并常表现出多重耐药性。传统培养、生化鉴定和PCR方法耗时且依赖设备，难以满足现场快速检测需求。本研究开发了一种基于分子印迹聚合物（...
本文提出一种面向生物传感器应用的低功耗模拟存内处理器（PIM）卷积神经网络（CNN）片上实现。该 CNN 作为生物传感器中的片上器件，由 32×32 材料阵列构成；当样品滴加到生物传感器上时，不同疾病引起电流变化，模拟前端检测电流并经 ADC 数字化后作为 CNN 输入特征。系统采用 10T SRAM 模拟 PIM 执行乘累加（MA...
水质监测需要快速、灵敏地检测痕量多种危险污染物。本研究开发一种基于低成本光纤拉曼装置的新型生物传感器，并设计、建造和测试了自动测量系统，用于抗生素、重金属和除草剂三类有毒物质。拉曼光谱通过生物体的光谱指纹提供其对毒性剂代谢反应的多参数视图。谱图分析鉴定了大肠杆菌K12-MG1655模型菌株中最易受影响的宏量分子，从而确定微生物中的特...
三氯生（TCS）是广泛用于个人护理、医疗和临床的广谱抗菌剂。其毒理学评价的重要方面是与 DNA 的相互作用；在人体细胞中，TCS 可显著降低 DNA 甲基化，并参与染色体畸变、DNA 损伤、链断裂及其降解产物引起的 DNA 损伤。银纳米粒子（AgNPs）与 TCS 具有相似的抗菌特性，暴露后可进入人体，且常与 TCS 共同用于口腔护...
基于表面等离子共振（SPR）的生物传感器可实现无标记、高灵敏度分析物检测，无需样品前处理。然而，SPR 在生物样品病毒检测中的应用仍有待拓展。氧化石墨烯（GO）具有良好生物相容性及丰富羟基、羧基，已用于蛋白质和金属离子传感。本研究探索 GO 修饰对 SPR 传感器灵敏度的影响，并构建 GO 修饰的傅里叶变换 SPR（FT-SPR）传...
肽类分子是生物传感器中极具潜力的识别元件。本研究以昆虫气味结合蛋白（odorant-binding proteins, OBPs）为模板，理性设计了一系列用于识别SARS-CoV-2相关挥发性有机化合物（VOCs）的短肽。研究选取乙醇、壬醛、苯甲醛、乙酸和丙酮作为新冠感染呼出气中的代表性VOC标志物，利用分子对接、结构预测和序列分析...
挥发性有机物（VOC）影响室内空气质量，萜烯尤其是单萜是软木材料释放的主要分子，而角膜上皮是空气中 VOC 最先接触的人体膜之一。本研究测试了软木中五种单萜（α-蒎烯、β-蒎烯、R-柠檬烯、S-柠檬烯和 3-蒈烯）的健康效应：在人角膜上皮细胞（HCE）模型中评估细胞毒性和氧化应激保护作用，并采用氧自由基吸收能力（ORAC）和过氧化氢...
纳米工程化生物传感器正变得更为精确和复杂，对能在极低浓度下监测目标分析物的高灵敏架构提出更高要求，这在生物医学应用中尤为关键。本文综述了功能纳米材料的最新进展，重点介绍具有增强电化学-物理-化学性质的新型有机-无机杂化材料。文章对近年来构建的有机-无机金属基、硅基、碳基和聚合物纳米材料进行分类，描述其结构特性以及引入传感系统后的功能...
蛋白质与Z-DNA的结合分析困难，尤其是短未修饰DNA易转变为B-DNA。本文通过较大环状单链DNA（ssDNA）与较小ssDNA杂交，制备了带ssDNA环的LR-chimera，其包含左手Z-DNA区和右手B-DNA区。环状ssDNA由两条线性ssDNA片段杂交形成两个缺口，再经T4 DNA连接酶封缺口获得，无需splint支架且...
近年来，绝缘体上硅（SOI）衬底因高速、低功耗特性被用于电子器件。硅线波导具有高折射率对比度，可显著缩小光子器件尺寸，且硅光子工艺与互补金属氧化物半导体（CMOS）制造兼容，有利于高密度光电集成电路发展。研究者近期提出利用微环谐振器（MRR）进行无标记生物传感。环内显著电场增强带来高品质因子，使 MRR 成为低分析物浓度条件下生物分...