细胞外囊泡（EVs）定量是发挥其生物医学价值和理解其生物学功能的关键步骤。从细胞培养上清中分离得到的EV数量取决于细胞状态，在细胞间信号、疾病模型和药物开发研究中尤为重要。目前可用于定量分离EV的方法有限且各有局限。本文提出将石英晶体微天平（QCM）作为生物传感器，用于在少量挥发性溶剂液滴蒸发后，对残留在石英晶体表面的干燥EV进行定...
本文提出一种基于硅纳米线生物传感器的电位法，用于生物过程中谷氨酰胺浓度的实时监测。该方法仅采用一步水解反应，相比文献中常用的两步反应更为简便。硅纳米线场效应晶体管（SiNW FET）表面的 Al2O3 传感层对溶液 pH 具有近能斯特响应，典型灵敏度为 58.4 mV/pH，接近室温能斯特极限 59.1 mV/pH。谷氨酰胺在谷氨酰...
可穿戴设备是监测多种生理参数的重要方案，其在心呼吸监测中的应用可显著影响全球心血管与呼吸系统疾病负担。本文报道一种软性生物传感器，能够同时监测心率（HR）和呼吸率（RR）。该皮肤界面智能贴片基于光纤布拉格光栅（FBG）技术，通过检测呼吸和心跳引起的局部胸廓应变来估计 HR 和 RR。系统针对限制可穿戴设备广泛使用的主要技术挑战，包括...
现有蛋白检测策略多依赖高度功能化的抗体试剂，存在表达基础设施要求高、需化学修饰固定或偶联、且通常需要至少两种抗体等局限。本文设计了一种单组分、重组、发光生物传感器，可在实验室大肠杆菌和酿酒酵母中表达。该传感器属于结合激活串联分裂酶（BAT）平台，将小型刚性结合模块LCB1与NanoLuc分裂酶NanoBiT的SmBiT和LgBiT片...
本文设计了一种基于表面电荷可控纳米颗粒与负电荷电极之间可调静电相互作用的电化学发光（ECL）生物传感器，用于检测透明质酸酶（HAase）。以氨基修饰的钌联吡啶掺杂二氧化硅纳米颗粒（Ru@SiO2−NH2 NPs）为核，通过酰胺键在其表面包覆透明质酸（HA），制备得到 Ru@SiO2−NH2@HA 纳米颗粒作为 ECL 指示剂。由于 ...
卤代芳香化合物比非卤代物更难被微生物降解。本研究以固定化 Rhodococcus opacus 1CP 放线菌细胞构建膜微生物传感器，采用 Clark 型氧电极作为换能器，评价该菌在缺乏苯甲酸盐 1,2-双加氧酶（BDO）和 3-氯苯甲酸盐 1,2-双加氧酶（3CBDO）、或仅含其中一种酶时，对苯甲酸盐（BA）和 3-氯苯甲酸盐（3...
肌酐是用于检测和监测急慢性肾脏病的重要血液指标，但床旁可靠测量在人和兽医医学中仍具挑战。本研究旨在评估 StatSensor（SS）和 StatSensor Xpress（SSX）手持式肌酐检测装置在犬中的精密度和准确度。研究纳入正常（肌酐≤159 μmol/L）、中度（159–354 μmol/L）和重度（>354 μmol/L）...
电化学免疫生物传感器是准确、快速、定量检测蛋白标志物的前景方法。双工作电极试条可构建自验证系统，提高结果可靠性。实现多路电化学即时检测（ME-POCT）需要便携、快速、易用且低成本的多通道恒电位仪。本文开发手持式二元传感（BiSense）双恒电位仪，用于从定制双工作电极免疫生物传感器采集电化学阻抗谱（EIS）信号。BiSense 采...
非侵入性测量生物体释放的挥发性有机化合物（VOCs）是诊断人类健康状况或疾病的重要技术。生物基气体传感器适合从复杂VOC混合物中敏感、选择性地测量目标VOC。传统生物传感器通常制备为湿式探针，以维持酶等蛋白质的稳定状态，从而限制了传感器的商业化、操作环境和性能。本研究提出一种酶基荧光电纺纤维传感器（eFES）网，作为干式气相生物传感...
脱落酸（ABA）是植物、细菌、真菌和动物中保守的信号分子，近年因其药理活性以及作为慢性阻塞性肺疾病和胶质瘤严重性生物标志物的潜力而受到关注。为定量哺乳动物细胞和组织中低水平 ABA，需要可靠、灵敏、快速且低成本的方法。此前基于植物 ABA 受体 PYL1 与共受体 ABI1 的 ABA 依赖相互作用构建的生物传感器，对哺乳动物亚纳摩...
生物传感器是药物与代谢物诊断、诱导型基因回路和细胞成像等生物技术的基础，但面向用户定义小分子快速构建传感器仍困难。本文以植物胁迫激素脱落酸（ABA）受体 PYR1 及其磷酸酶 HAB1 构成的化学诱导二聚化（CID）系统为支架，探索其作为可重编程小分子生物传感器平台的普适性。作者通过计算设计在 PYR1 结合口袋引入大量突变，构建突...
本文提出一种利用植物激素受体作为可重编程支架快速构建生物传感器的通用方法。作者以脱落酸（ABA）受体 PYR1 为基础，利用其可塑的配体结合口袋和配体诱导异源二聚化机制，通过高密度突变库筛选与 DNA 洗牌定向进化，获得 21 个对多种小分子具有纳摩尔至微摩尔灵敏度的传感器，包括结构多样的天然与合成大麻素以及多种有机磷化合物。X 射...
尽管人类端粒G-四链体已被广泛研究并用于多种生物传感器，但关于人类端粒G-三链体（ht-G3）特性与功能的研究仍较少。本文报道 ht-G3 能够点亮硫黄素T（ThT），并通过引入靶标循环策略建立了一种灵敏的RNA检测平台。作者筛选了 ht-G3 促进 ThT 产生强荧光的最优条件，并据此设计了一种针对 SARS-CoV-2 N 基因...
分子伴侣等质量控制机制可防止蛋白质错误折叠与聚集，但其在不同细胞区室中如何维持蛋白组折叠状态仍不清楚。本研究采用基于荧光共振能量转移（FRET）的策略，利用由原核核糖核酸酶 barnase 构建的“诱饵”生物传感器，检测人胚胎肾细胞 HEK293T 细胞核与细胞质中质量控制机制对错误折叠和聚集的保护能力。结果显示，barnase 生...
维生素B6衍生物（VB6Ds）对生物体生理过程至关重要，但过量摄入可引发神经损伤等健康问题；由于不同VB6Ds化学结构高度相似，其定性与定量分析具有挑战，且深度学习模型在荧光传感任务间的迁移应用仍不足。为此，作者基于金纳米团簇（AuNCs）三维荧光光谱的内在指纹，构建了两种深度学习模型，用于识别五种VB6Ds。半胱胺/N-乙酰-L-...
本研究报道了一种基于 luxABCDE 改造的化脓性链球菌 Xen20（Strep. Xen20）的生物发光全细胞传感器，用于实时探测其中心代谢对环境刺激的响应。作者将 Strep. Xen20 的发光与其从头合成荧光素酶底物的能力相关联，并通过不同环境触发下的产光速率评估代谢状态。结果表明，lux 操纵子受肌醇 iolE 启动子调...
下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴是介导机体应激整合反应的主要神经内分泌系统，其功能失调与抑郁、焦虑和创伤后应激障碍等疾病相关。谷氨酸信号在脑内传递应激相关信息中发挥重要作用，异常谷氨酸信号会影响神经可塑性、突触功能并与应激相关病理有关，但 HPA 轴失调与谷氨酸信号之间的联系尚不清楚。本研究采用饮水中添加低剂量慢性皮质酮（CORT）...
在新冠疫情背景下，核酸检测已成为快速诊断传染病的关键。本研究建立了一种将CRISPR/Cas12a检测与环介导等温扩增（LAMP）相结合的核酸检测平台，命名为CRISPR-CLA。该平台在LAMP正向内引物（FIP）连接区插入Cas12a的PAM位点TTTA，使扩增产物携带PAM，从而突破目标序列缺乏PAM的限制，只要引物设计满足L...
本研究系统开发并评估了一种名为冷冻切片-PDMS（Cryosectioned-PDMS）的高效表面增强拉曼散射（SERS）分析新方法，并应用于64例甲状腺活检样本。将20 μL羟胺还原银纳米颗粒（h-AgNPs）悬液滴加到置于PDMS涂层玻璃片上的5 μm厚冷冻切片活检组织表面，待悬挂干燥后，在22.5 μm×22.5 μm区域内以...
非洲猪瘟病毒（ASFV）的早期诊断是防控非洲猪瘟的关键。本文开发了一种基于直接聚合酶链式反应（direct PCR）结合CRISPR/Cas12a系统的荧光生物传感器和侧流层析试纸条（LFA strip），用于ASFV检测。直接PCR可在不牺牲灵敏度的同时完成样品裂解与核酸扩增，从而省去核酸提取步骤。CRISPR/Cas12a系统通...