基因编程生物传感器已广泛用于监测生物可利用重金属污染及其对生物体的毒性。多数细菌生物传感器最初用于检测汞或镉等特定重金属，但现有传感器难以将镉与其他重金属尤其是汞区分开。本研究以汞响应调节蛋白 MerR 和镉响应调节蛋白 CadR 作为独立传感元件，以增强型绿色荧光蛋白 eGFP 和 mCherry 红色荧光蛋白作为独立报告蛋白，构...
新冠疫情使全球面临健康与经济风险。本文从理论上提出一种新型光纤等离子体生物传感器，用于高灵敏、可靠且可重复地检测SARS-CoV-2。该传感器以Ag-Au合金纳米颗粒薄膜作为等离子体活性层，并在其表面覆盖石墨烯层，以增强生物分子吸附；同时采用硫醇连接DNA层作为识别配体，用于捕获SARS-CoV-2相关核酸。作者将两种近期策略结合于...
本文提出一种基于适配体的双模生物传感器，用于登革病毒非结构蛋白1（DENV-NS1）的早期高灵敏检测。该传感器利用两种DENV-NS1特异性适配体：一种偶联金纳米颗粒形成AuNPs-Apt1，另一种为其互补序列并偶联金纳米颗粒形成AuNPs-Apt2。样品中DENV-NS1与AuNPs-Apt1上的Apt1结合后，未被结合的Apt1...
伏马菌素（FB）是玉米、小麦、燕麦及其相关产品中常见的真菌毒素，其中FB1含量最高，可造成严重食品污染并危害公共健康，因此亟需高灵敏检测方法。本研究基于上转换纳米粒子（UCNPs）与氧化石墨烯（GO）之间的荧光共振能量转移（FRET），结合催化发夹组装（CHA）靶标循环与信号放大，构建了用于FB1检测的新型荧光生物传感器。当样品中存...
为在现场快速筛查吸毒驾驶，本文构建了一种简单、低成本且无试剂的电化学适配体（EAB）传感器，用于直接检测生物流体中的甲基苯丙胺（MAMP）。作者首先通过圆二色谱证明，由原始序列截短得到的适配体在结合 MAMP 后会发生显著的构象变化；随后将 38 核苷酸适配体 Apt-38 的 3'端标记亚甲基蓝（MB）、5'端修饰六碳硫醇（SHe...
乳腺癌是女性常见疾病，早期诊断和预防至关重要。循环 microRNA 已成为癌症早期诊断的潜在生物标志物，其中 miR-21 和 miR-155 在乳腺癌中作为 oncomiR 发挥重要作用。本研究开发了一种新型比色纳米生物传感器，用于同时检测两种循环 microRNA。该传感器基于特定 G-四链体纳米结构的类过氧化物酶性质：三条 ...
量子点（QDs）具有优异的光电性质，可广泛应用于医学领域。癌症发病率上升且已成为全球主要死因，因此亟需新的细胞内癌症诊断与监测方法，以实现早期预后并提高治疗效果。人体多种分子可作为癌症标志物，近年研究表明微小RNA（miRNA）在细胞周期生理过程中发挥关键作用，并在癌细胞中异常高表达，因此miRNA分析传感对癌症治疗监测和疾病进展评...
三(联吡啶)钌(II)基发光体在电化学发光领域已得到充分发展，但由于发光效率低且化学发光反应复杂，其在化学发光（CL）中的应用研究较少。本文提出一种新型三(联吡啶)钌(II)基三元化学发光体系，引入钴单原子与石墨烯包覆钴纳米粒子（Co SAs/Co@C）作为高级共反应加速剂，并采用过一硫酸氢盐（PMS）作为潜在共反应物。结合实验结果...
表面固定的配体–受体复合物是生物信号转导和细胞黏附的关键组分，也在单分子检测与生物技术中日益重要。本研究利用表面固定化传感方法，实时测量多种表面固定肽配体与其自由受体之间的结合动力学。作者以WD40重复蛋白5（WDR5）为受体，考察五种14残基SET1Win肽配体通过Win结合位点与WDR5及其突变体的相互作用。在生物层干涉（BLI...
作者设计了一种利用热力学耦合实现敏感、快速检测血清中针对 SARS-CoV-2 变体中和抗体的蛋白生物传感器。该传感器为可切换的笼式荧光素酶–受体结合域（RBD）构建体，通过检测血清抗体干扰病毒 RBD 与血管紧张素转换酶 2（ACE-2）结合来作为中和活性的代理指标。该耦合方法无需对靶标 RBD 进行标记或修饰，可直接使用未标记的...
隐孢子虫是肠道原虫病原体，是儿童死亡和健康成人腹泻的主要原因之一。检测隐孢子虫对预防潜在暴发具有高度优先性。本文开发了一种简单、易制备、低成本的芯片基电化学生物传感器，用于水样中隐孢子虫卵囊的敏感无标记检测。传感器采用标准光刻工艺制备，具有三电极设计，并通过自组装硫醇化蛋白G与抗隐孢子虫单克隆抗体（IgG3）的杂化层修饰电极。采用电...
本研究开发了一种基于MnS:CdS@ZnS核壳量子点（QDs）作为高效电致发光（ECL）发光体的新型ECL生物传感器，用于超灵敏检测microRNA let-7a（miRNA let-7a）。与离子掺杂制备的CdS:Mn@ZnS QDs（ECL效率0.87%）相比，通过双金属簇Cd2Mn2O4掺杂合成的MnS:CdS@ZnS QDs...
本文报道了一种基于Pt@CeO2纳米球优异过氧化氢催化能力的快速电化学生物传感器，用于超灵敏检测疾病诊断尤其是癌症相关生物标志物miRNA-21。Pt@CeO2纳米球在纯氩气保护下由Ce(NO3)3与K2PtCl4于70 ℃反应1 h合成，并对H2O2表现出强催化活性。传感器构建中，先在玻璃碳电极表面电沉积金纳米颗粒以增强电子传输并...
近年来，模拟酶因稳定性高、制备简便和成本低而成为研究热点。本文通过简单水热法合成具有过氧化物酶样活性的Co3O4纳米片。结果表明，在Co3O4纳米片作用下，3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）可被H2O2氧化为蓝色产物oxTMB，在650 nm处有强吸收，从而建立了简单灵敏的H2O2比色检测方法，线性范围为2–200 μM，检...
电化学生物传感器因使用简便、仪器成本低，有望用于低资源环境中的检测与监测。一次性金丝网印刷电极（SPE）是常用基底，但金墨中的掺杂剂可能干扰传感功能并造成电极异质性。作者此前报道了一种无需设备、低成本制备的一次性金箔电极。本文首次直接比较三种一次性金电极的表面形貌、生物识别元件沉积和功能性能：自制金箔电极及两种商用金 SPE。结果表...
早期诊断和治疗对人类健康至关重要，生物标志物检测可提供实时、准确的生物学信息。目前多数生物标志物检测依赖本地专用实验室中的大型自动化分析仪，导致等待时间延长和成本增加。更小、更快、更廉价的设备有望替代耗时的实验室分析，实现即时检测。创新生物传感器策略可在去中心化环境中可靠检测生物标志物。早期诊断COVID-19患者对及时实施隔离和治...
水与土壤中的镉（Cd）污染是重要环境问题，农作物可吸收并累积生物可利用 Cd，因此需要持续监测环境 Cd 水平以降低人体暴露风险。视觉色素因无需复杂仪器而具有开发低设备生物传感器的潜力。本研究利用代谢工程菌生产对有毒 Cd(II) 响应的蓝紫色色素紫罗兰色素（violacein）。该双吲哚色素稳定性高，可在 578 nm 波长处定量...
针对新冠疫情持续暴发及高传播变异株带来的检测需求，本文报道了马源多克隆抗体功能化球形金纳米颗粒（pAb-AuNPs）生物传感器的构建，并系统研究了金纳米颗粒粒径对 SARS-CoV-2 刺突蛋白（S protein）免疫检测响应的影响。作者采用柠檬酸包覆金纳米颗粒（S44、S64、S87、S101、S130），经 DTSSP 交联固...
宫颈癌是严重威胁育龄女性健康的全球公共卫生问题，也是全球癌症患者中第二大疾病负担，死亡率高达50%。由于公众认知不足和有效诊断手段有限，亟需开发即时、微创的诊断方法。本文建立了一套端到端、定量的统一计算诊断流程，依次完成最优生物标志物识别、toehold switch 传感器同步设计以及诊断基因电路的性能模拟。基于公开 miRNA ...
本文报道了一种用于 SARS-CoV-2 检测的快速、简便免疫荧光生物检测方法。作者首次提出一种一锅法合成策略，通过光引发芘逐步聚合与 ε-己内酯开环聚合同步进行，制备接枝荧光共聚物聚芘-接枝-聚(ε-己内酯)（PPy-g-PCL），并利用 EDC/NHS 化学将其与 SARS-CoV-2 特异性抗体偶联。合成步骤和偶联产物经标准光...