Optical and Material Characteristics of MoS
本研究通过化学气相沉积（CVD）生长n型二硫化钼（MoS2）单层片，并通过电化学沉积制备p型氧化亚铜（Cu2O）薄膜。利用透射电子显微镜分析MoS2晶体结构，结合拉曼光谱、多光子激发显微镜、原子力显微镜和光致发光（PL）测量验证其单层结构。经预处理后，将MoS2片转移到Cu2O薄膜上，形成p-n异质结构，并通过扫描电子显微镜、二次谐...
Development and Characterization of Indole-Responsive Whole-Cell Biosensor Based on the Inducible Gene Expression System from
吲哚是植物和某些细菌中天然存在的生物活性化合物，也是医药、化工和农业领域的重要特种化学品，并已被鉴定为哺乳动物肠道细菌的重要信号分子。尽管多种细菌中吲哚生物合成的调控机制已得到研究，但缺乏适用于吲哚产生菌鉴定与监测的体内工具。遗传编码生物传感器可用于代谢物的实时定量分析。本文首次鉴定并表征了来自 Pseudomonas putida...
Whole-Cell Biosensor and Producer Co-cultivation-Based Microfludic Platform for Screening
放线菌是重要的次级代谢产物生产菌，在抗生素等工业发酵中具有巨大应用潜力。然而，工业放线菌菌株工程长期受限于低效、费力的平板/摇瓶筛选流程，亟需产物驱动的高通量筛选方法。本研究将全细胞生物传感器与微流控平台相结合，建立了用于筛选放线菌的全细胞生物传感器-生产者共培养微流控平台（WELCOME）。在 WELCOME 中，作者开发了基于 ...
Simple, sensitive, and cost-effective detection of wAlbB Wolbachia in Aedes mosquitoes, using loop mediated isothermal amplification combined with the electrochemical biosensing method.
沃尔巴克氏体是约40%昆虫的内共生菌，但埃及伊蚊通常不含该菌。将 wAlbB 沃尔巴克氏体转入埃及伊蚊可使其丧失传播虫媒病毒的能力，因此释放感染蚊用于登革热等控制，并需现场监测感染状态。本文开发了基于 wsp 基因的环介导等温扩增（LAMP）方法，结合 DNA 链置换电化学生物传感器（BIOSENSOR）检测 wAlbB。LAMP ...
Biosensors Integration in Blood-Brain Barrier-on-a-Chip: Emerging Platform for Monitoring Neurodegenerative Diseases.
近几十年来，由于神经退行性疾病（NDDs）发病率持续上升，开发用于研究疾病进展和药物疗效的新型生物平台备受关注。血脑屏障（BBB）作为器官芯片（OoC）平台，可模拟脑屏障功能，有助于深入理解 NDDs，并为新疗法提供药物通透性检测工具。BBB-on-a-chip（BBB-oC）技术的一项极具吸引力的改进是集成检测系统，以实现对生物标...
Amplification-Free Detection of SARS-CoV-2 and Respiratory Syncytial Virus Using CRISPR Cas13a and Graphene Field-Effect Transistors.
CRISPR/Cas系统因核酸检测能力受到关注，但现有用于呼吸道感染诊断的CRISPR生物传感器大多仍需目标核酸预扩增。本研究报道了一种基于Cas13a反式切割机制与超高灵敏石墨烯场效应晶体管（gFET）的无扩增核酸检测生物传感器。该CRISPR Cas13a-gFET平台利用LwaCas13a与crRNA识别目标RNA后触发的反式...
An innovative electrochemical immuno-platform towards ultra-sensitive monitoring of 2-arachidonoyl glycerol in samples from rats with sleep deprivation: bioanalysis of endogenous cannabinoids using biosensor technology.
内源性大麻素系统（ECS）是中枢神经系统中复杂的神经递质网络，在认知和生理调节中发挥关键作用。2-花生四烯酸甘油酯（2-AG）是重要的内源性大麻素，作为信号脂质激活大麻素CB1受体，并参与能量平衡、情绪、疼痛、认知和神经炎症等过程，因此快速、特异检测2-AG对医学神经科学具有重要意义。本文开发了一种新型电化学免疫传感器用于定量检测2...
Gold Nanoparticles Based Optical Biosensors for Cancer Biomarker Proteins: A Review of the Current Practices.
癌症预后依赖早期诊断。金纳米颗粒（AuNPs）因独特光学性质、易制备、生物相容、表面可控、稳定及局域表面等离子体共振（LSPR）特性，在生物医学研究中受到重视。基于 AuNPs 的光学生物传感器可显著提高器件的灵敏度、特异性、分辨率、穿透深度、对比度和检测速度。其关键光学特征包括 LSPR、表面增强拉曼散射（SERS）和发光。AuN...
Interactions of a biological macromolecule with thermotropic liquid crystals: Applications of liquid crystals in biosensing platform.
本文报道了一种基于4'-辛基-4-联苯腈（8CB）热致液晶的生物传感器，利用生物大分子牛血清白蛋白（BSA）在8CB界面的吸附实现检测。BSA的检测通过偏光显微镜（POM）观察8CB分子指向矢构型的变化完成；该构型转变由非共价相互作用驱动。在100 μM BSA浓度下，该方法表现出较高灵敏度。分子对接研究进一步阐明了8CB与BSA之...
Electrochemiluminescent detection of epilepsy biomarker miR-134 using a metal complex light switch.
本文报道了一种基于环境敏感电化学发光（ECL）发光体 [Ru(DPPZ)2 PIC]2+ 的癫痫关键生物标志物 miR-134 检测方法。DPPZ 为二吡啶并[3,2-a:2′,3′-c]吩嗪，PIC 为 (2,2′-联吡啶)-2(4-羧基苯基)咪唑并[4,5][1,10]菲啰啉。先将硫醇化捕获链标记 Ru 复合物，再吸附到金电极表...
GeomBD3: Brownian Dynamics Simulation Software for Biological and Engineered Systems.
GeomBD3 是一款用于生物与工程体系的稳健布朗动力学模拟软件包，可设计、运行并分析不同环境和排列中的天然或人工体系。模拟采用全原子刚性分子模型，配体按过阻尼朗之万动力学扩散，并通过静电、Lennard-Jones 和配体去溶剂化势相互作用。程序可自动计算任意用户定义结合判据下的分子缔合速率、表面停留时间和结合统计，并借助辅助脚本...
K-Doped Graphitic Carbon Nitride with Obvious Less Electrode Passivation for Highly Stable Electrochemiluminescence and Its Sensitive Sensing Analysis of MicroRNA.
本研究通过钾元素掺杂，使石墨相氮化碳（g-C3N4）的电化学发光（ECL）激发电位由-1.57 V明显正移至-0.74 V。与已报道方法相比，该工作首次将g-C3N4的ECL激发电位降至-0.9 V临界值以下，从而更有效地克服电极钝化，并显著提高ECL强度与稳定性。较低激发电位还可明显减少高压引起的其他副反应，钾元素引入还能提高水溶...
CRISPR-Cas12a-Derived Photoelectrochemical Biosensor for Point-Of-Care Diagnosis of Nucleic Acid.
本文报道了一种用于人乳头瘤病毒16型（HPV-16）即时检测的便携式光电化学（PEC）生物传感器。该传感器以空心In2O3−In2S3修饰的丝网印刷电极（In2O3−In2S3/SPE）为光活性电极，利用CRISPR-Cas12a对G-四联体DNA的横向切割活性实现生物识别与信号放大。G-四联体/血红素复合体具有过氧化物酶样活性，可...
Optic chiasmatic potential by endoscopically implanted skull base microinvasive biosensor: a brain-machine interface approach for anterior visual pathway assessment.
视觉诱发电位（VEP）广泛用于视神经病变检测，但传统经颅骨表面非侵入记录幅度变异大，易受颅内调制和伪迹影响，因此需要一种安全、信号强且稳定的方法评估视神经功能，尤其在神经外科和动物实验中。本研究在山羊中采用经蝶窦内镜微创方式记录视交叉电位（OCP），将钛螺钉植入视交叉下方蝶骨。植入手术在30分钟内完成，术后行为、颅骨CT和眼科检查未...
Biosensors, modern technology for the detection of cancer-associated bacteria.
癌症是全球重大健康挑战之一，多种病原菌被认为与癌症发生发展相关。因此，准确、特异识别致癌相关细菌对癌症防控具有重要意义。传统细菌鉴定方法包括培养、血清学、分子生物学方法以及PCR和实时PCR，但存在试剂耗材成本高、设备费用高、人员培训要求高、耗时长且依赖先进仪器等局限。为克服传统方法不足，研究者发展了多种现代检测技术。生物传感器技术...
Nanostructured Interface Loaded with Chimeric Enzymes for Fluorimetric Quantification of Cyclosporine A and FK506.
蛋白质工程进展推动了可替代重型仪器分析诊断方法的蛋白生物传感器开发，但灵敏度、多路复用能力和可制造性仍是限制其广泛应用的关键问题。本文通过构建基于人工变构PQQ-葡萄糖脱氢酶（GDH）的蛋白生物传感器阵列来应对这些问题。作者证明，固定于二氧化硅纳米颗粒（SiO2-NPs）上的GDH可沉积在玻璃纤维片上而不损失活性，颗粒结合的GDH活...
Adsorption-desorption nano-aptasensors: fluorescent screening assays for ochratoxin A.
本研究基于单壁碳纳米管（SWCNTs）的荧光猝灭效率与适配体结合亲和力，优化了一种用于赭曲霉毒素A（OTA）检测的FRET荧光适配体传感器。将OTA适配体与量子点（QDs）偶联后，非共价吸附于酸改性SWCNTs（amSWCNTs）和未改性SWCNTs表面，形成纳米复合体。通过比较不同体系的猝灭效率，发现amSWCNTs具有适中的猝灭...
An AIEgen/graphene oxide nanocomposite (AIEgen@GO)-based two-stage "turn-on" nucleic acid biosensor for rapid detection of SARS-CoV-2 viral sequence.
针对严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）大流行带来的早期病毒诊断挑战，本研究报道了一种基于聚集诱导发光（AIE）发光体标记寡核苷酸探针与氧化石墨烯（GO）纳米片复合物的核酸生物传感器（AIEgen@GO），用于一步检测 SARS-CoV-2 特异性核酸序列（Orf1ab 或 N 基因）。该平台建立了基于 AIEgen...
10.1021/acs.analchem.2c00055
用于砷污染检测的全细胞生物传感器通常基于天然细菌感知系统构建，但难以精确调控遗传响应。启动子设计是解决该问题的关键途径之一。本研究以大肠杆菌MG1655中砷响应性的ArsR-Pars调控系统作为识别元件，并连接gfp或lacZ报告基因，构建用于表征重构启动子的遗传电路。首先分析ArsR结合位点（ABS）和RNA聚合酶结合位点库，挖掘...
ORAOV 1 Detection Made with Metal Organic Frameworks Based on Ti
本研究以二维Ti3C2Tx MXene为金属前驱体和软模板，以meso-四(4-羧基苯基)卟啉（H2TCPP）为有机配体，制备了具有电化学发光（ECL）活性的二维金属有机框架纳米片（Ti3C2Tx-PMOF）。Ti3C2Tx MXene端基电负性高、功函数低，可作为强电子受体使H2TCPP去质子化，去质子化H2TCPP进一步与Ti原...