Paving the way to point of care (POC) devices for SARS-CoV-2 detection.
本文报道了一种用于 SARS-CoV-2 病毒即时检测(POC)的便携式、低成本、电子自动化电化学 DNA 生物传感器。该装置由便携式恒电位仪、一次性碳丝网印刷电极(CSPE)传感平台和杂交室组成,恒电位仪可控制施加于电极的电位并采集电流响应。系统采用 Raspberry Pi 3B+ 主控板、LMP91000 恒电位仪前端、ADS...
本文报道了一种用于 SARS-CoV-2 病毒即时检测(POC)的便携式、低成本、电子自动化电化学 DNA 生物传感器。该装置由便携式恒电位仪、一次性碳丝网印刷电极(CSPE)传感平台和杂交室组成,恒电位仪可控制施加于电极的电位并采集电流响应。系统采用 Raspberry Pi 3B+ 主控板、LMP91000 恒电位仪前端、ADS...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)是2019冠状病毒病(COVID-19)的病原体,其全球快速传播使抗病毒治疗研究尤为迫切。为阐明SARS-CoV-2致病机制,需要理解病毒来源分子的作用。SARS-CoV-2主蛋白酶又称3C样蛋白酶(3CLpro),通过水解病毒多聚蛋白产生成熟功能蛋白,在病毒复制中起关键作用,因此...
本文提出一种新型双引擎驱动纸基光电化学生物传感器,基于阳极-阴极协同放大策略和多种信号增强机制,实现对多种miRNA(如miRNA-141和miRNA-21)的监测。具体地,C3N4量子点(QDs)同时敏化ZnO纳米星和BiOI纳米球,构建复合光电层,分别放大光阳极和光阴极的原始光电流。通过柔性纸芯片的独立设计与分区,功能化加样孔和...
DNA的理化性质使其可通过多种制备策略组装成高度可预测的结构,并因可编辑性和生物相容性而成为生物医学应用的重要材料。随着DNA结构设计工具不断更新,大型和任意DNA结构的设计与制备更加可行。动态DNA纳米结构能够响应核酸、蛋白等生物分子以及温度、pH等生物物理环境参数,因此被应用于基础研究、主动药物递送、生物传感器开发和组织工程等领...
本文旨在从技术角度综述人体血液及体液中葡萄糖浓度检测的现有方法与途径,并概述这些方法的临床特点。作者指出,当前市场提供了大量检测选项:既有准确的实验室参考方法,也有用于自我监测的血糖仪,以及用于日常血糖趋势监测和胰岛素泵控制的连续监测方法。然而,完全闭环反馈的开发目前仍未完成。由于不同方法在关注点和使用场景上存在差异,彼此之间并不总...
本研究开发了一种基于功能化严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)刺突抗原修饰玻碳电极的电化学生物传感平台,用于检测SARS-CoV-2刺突抗体。该平台以玻碳电极为基底,依次修饰金簇和半胱胺,并用EDC/NHS将刺突抗原功能化后固定,最后以牛血清白蛋白封闭。在合成介质中,该传感器可在约20 min内检测SARS-CoV-...
上转换纳米颗粒(UCNPs)在体外蛋白传感中已取得显著成功,适配体是常用于修饰纳米颗粒进行蛋白检测的生物分子。然而,UCNPs 与 DNA 修饰过程复杂,且 DNA 骨架磷酸基团易吸附于 UCNPs 表面,限制了实际应用。为克服这些限制,本文提出一种基于聚多巴胺包覆上转换纳米颗粒(UCNPs@PDA)的无修饰荧光生物传感器。该传感器...
液液相分离(LLPS)驱动无膜细胞器(MLOs)形成,用于组织生物分子。人工MLOs(AMLOs)多由工程化蛋白构建,通常只能调控有限类型生物分子。本文利用聚合物-寡肽杂化(IPH*)的LLPS构建极简人工无膜细胞器,定量展示其对小荧光分子、含荧光基团大分子、蛋白质、DNA和RNA等多种货物的富集、招募与释放。货物可实现最高约10^...
本研究将逆转录重组酶聚合酶扩增(RT-RPA)分别与荧光检测平台和侧流生物传感器(LFB)结合,用于快速检测猪脑心肌炎病毒(EMCV)。针对EMCV 3D基因高保守区设计引物和探针,qRT-RPA与LFB RT-RPA最佳反应条件均为42 ℃、20 min。两种方法对EMCV具有高度特异性,与7种其他猪源病毒无交叉反应。以10倍系列...
幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, H. pylori)与慢性胃炎、消化性溃疡和胃癌等胃部疾病密切相关,因此快速、早期检测 H. pylori 具有重要临床意义。本研究开发了一种基于金纳米粒子(AuNPs)的比色生物传感方法,用于粪便样本中 H. pylori 的快速检测。该方法将检测对象由蛋白质转变为核酸,利用与...
转录因子在调控细胞功能中起关键作用。理解和改变基于转录因子的生物传感器的动态行为将扩展我们对生物分子相互作用的认识并促进生物合成应用。本研究在大肠杆菌中表征并工程化了一个基于 TrpR 的色氨酸阻遏系统。发现重建的 TrpR1-PtrpO1 生物传感器在色氨酸或其类似物 5-羟色氨酸(5-HTP)存在时表现出低基础表达和窄动态范围。...
多药耐药结核(MDR-TB)的准确诊断对指导用药、控制传播至关重要。本文开发了一种新型荧光生物传感器,利用自制的纳米钴5,10,15,20-四(4-吡啶基)-21H,23H-卟啉(nanoCoTPyP)和双量子点(QDs),一步同时检测结核分枝杆菌(Mtb)多药耐药基因rpoB531(利福平耐药)和katG315(异烟肼耐药)。通过...
本研究旨在评估 SD GlucoNavii Mentor 血糖监测系统(BGMS)的系统准确性,研究流程依据国际标准化组织 ISO 15197:2013 标准。研究采集 100 名参与者指尖毛细血管血样本,并使用三个不同试剂系统批次的自我血糖监测系统进行检测。样本同时采用基于己糖激酶法的葡萄糖分析仪(Cobas Integra400...
尽管基于纳米材料的场效应晶体管(FET)作为快速诊断工具受到广泛关注,但由于稳定性、可靠性、重现性和可规模化量产不足,FET 传感器在临床应用中仍面临挑战。本文提出一种远程浮栅(RFG)FET 构型,以消除二维还原氧化石墨烯(rGO)传感表面的器件间差异,并抑制溶液界面大部分不稳定性。通过系统研究不同 rGO 厚度、覆盖率和还原温度...
光热生物传感器因快速、高灵敏等优势,可为实时临床诊断、食品安全和环境监测提供可靠替代方案。金属纳米颗粒虽常用于光热传感,但其光热稳定性差且潜在毒性限制临床应用。基于聚吡咯有机纳米颗粒低细胞毒性和低激光功率下显著光热效应,作者开发了一种温度与压力双读出的新型光热生物传感器。在免疫夹心结构形成后,以检测抗体修饰的磁性Fe2O3颗粒释放的...
本文报道了一种基于介电光子晶体的近红外流体折射率传感器的制备与数值研究。该器件由低成本、化学惰性的二氧化硅(SiO2)和五氧化二铌(Nb2O5)薄膜构成,采用离子束溅射沉积形成对称波导结构,并通过聚焦离子束(FIB)铣削光刻制备周期性空气孔光子晶体。文章首先讨论了FIB工艺参数对孔深、侧壁角度和结构轮廓的影响,随后在生物流体折射率范...
本研究开发了一种新型酶法电化学生物传感器 GPH-MnPc-Tyr/SPE,以石墨烯修饰丝网印刷碳电极为基底,滴涂锰酞菁并用戊二醛交联固定酪氨酸酶,用于灵敏检测绿原酸(CGA)。戊二醛交联提高了酶在电极表面的生物活性,修饰电极对 CGA 的电化学氧化还原具有显著催化作用。在 0.1–10.48 µM 范围内,峰电流与 CGA 浓度呈...
开发低成本、高灵敏度且可现场使用的农药生物传感器对食品安全、农业和环境监测具有重要意义。本文在碳纸和碳布等柔性多孔基底上直接电沉积生长形态可控的氧化锌(ZnO)纳米结构,并将乙酰胆碱酯酶(AChE)固定于ZnO表面,构建用于检测有机磷农药对氧磷(OP)的电化学生物传感器。研究系统考察了ZnO纳米结构形貌及底层基底对传感性能的影响。结...
基于场效应晶体管的生物传感器(bio-FET)有望实现医疗、临床诊断和食品工业中多种分析物的高灵敏、高选择性快速检测,但电学稳定性等问题仍制约其技术转化。本文在聚酰亚胺柔性基底上制备了以去离子水为栅介质的铝掺杂氧化锌(Al:ZnO)薄膜晶体管生物传感器,并建立了确定器件工作范围的电化学表征方法。Al:ZnO通道长宽比为12.35、厚...
本文报道了一种无标记、高灵敏度、微型化的微波微流控生物传感器,用于在流动状态下检测活细胞。该器件将微带stub谐振器集成于微流控结构上方,并采用金属纳米线填充多孔氧化铝膜技术,使细胞悬液在微通道中流动时位于stub尖端与接地平面之间,从而利用均匀且集中的电场分布。当单个活细胞进入传感区时,其相对介电常数与周围生物介质不同,引起传输信...