本研究合成了一种具有强电化学发光（ECL）性能的芘基多孔有机聚合物（Py-POP），并将其用于构建超灵敏检测 microRNA-155 的 ECL 生物传感器。Py-POP 由四(对氨基苯基)甲烷（TAPM）与 1,3,6,8-四(4-甲酰基苯基)芘（TFPPy）缩聚而成。与 TFPPy 聚集体相比，Py-POP 的 ECL 强度约...
本研究评估电聚合分子印迹聚合物（E-MIPs）对 SARS-CoV-2 完整病毒的选择性识别。以 SARS-CoV-2 假病毒颗粒（pps）为模板，通过还原电聚合将 E-MIPs 沉积到丝网印刷电极上，使用水溶性 N-羟甲基丙烯酰胺（NHMA）为功能单体，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺（MBAm）为交联剂。所得 E-MIPs 对模板 S...
水溶性共轭聚合物（WS-CPs）因高摩尔吸光系数、能量转移效率、荧光量子产率和光稳定性，已广泛用于体外光学传感和体内光治疗。为使其与蛋白质、核酸、抗体、细胞及细胞内组分等生物靶标发生特异性相互作用，需将糖、肽、核酸、生物素、蛋白质及其他生物识别元件共价连接到聚合物骨架或侧链上。本文系统综述了用于 WS-CP 生物功能化的主要合成化学...
本文设计了一种含多个三磷酸腺苷（ATP）适配体的二维（2D）DNA 结构，用于构建基于 ATP 诱导结构切换的电化学生物传感器，实现 ATP 的快速高灵敏检测。具体而言，所制备的 2D DNA 结构将大量 ATP 适配体作为 ATP 特异性 toehold 开关，既能固定大量亚甲基蓝（MB）以产生显著电化学信号，又能大幅提高局部 A...
本文报道一种40 GHz微波生物传感器，用于监测和表征接受电化疗的单细胞（THP-1），并获得治疗效率的电子签名。该传感器提出一种非破坏、无标记技术：首先可在培养液中快速测量未处理单细胞，提取两个频率相关介电参数，即电容C(f)和电导G(f)；其次可有力揭示化学膜通透化处理（皂苷）的效应；最后可检测并预测经典化疗药物博来霉素在电脉冲...
肌球蛋白和驱动蛋白是存在于活细胞中的生物分子马达，通过推动相关细胞骨架丝参与细胞内力产生与物质运输。提取后，这些马达因高运行效率和纳米尺度尺寸，成为生物传感器等体外应用的候选元件。然而，在器件集成过程中，部分马达会因与基底表面不利吸附而失活；这些缺陷马达不能水解 ATP，仅结合细胞骨架丝，从而对分子穿梭的运动形成阻抗。由于实验中难以...
随着全球癌症负担增加和因诊断延迟导致生存率下降，开发早期诊断装置具有重要意义。本文报道了一种用于定量检测在多种癌症中表达失调的 miRNA-204（miR-204）生物标志物的电化学生物传感器。该方法采用金纳米颗粒修饰的碳丝网印刷电极，固定针对 miR-204 的单链 DNA 探针。胶体金纳米颗粒以 L-谷氨酸为还原剂合成，并经紫外...
海洋覆盖地球约三分之二，具有高度生物异质性。藻类、脊椎动物、无脊椎动物和微生物等海洋生物可提供多种具有生物活性的天然产物，也是治疗、生物医学、生物传感器和气候稳定等领域潜在生物材料来源。近年来，生物传感器因能够早期诊断疾病、快速检测多种分子与物质并实现长期监测而受到广泛关注。本综述聚焦海洋来源生物大分子材料（碳水化合物聚合物、蛋白质...
类风湿关节炎患者滑液中曾报道存在瓜氨酸化腺苷脱氨酶（ADA）。本研究考察 ADA 瓜氨酸化对其与二肽基肽酶 IV（DPPIV）复合物形成和稳定性的影响。天然电泳显示，体内瓜氨酸化 ADA 的迁移率较天然 ADA 明显降低。共振镜生物传感器结合实验表明，体内和体外瓜氨酸化 ADA 对 DPPIV 的亲和力均约为野生型 ADA 的四分之...
外周血中心肌miRNA与心肌梗死发病过程密切相关，快速准确定量心肌miRNA对心血管疾病临床干预具有重要意义。为此，作者设计了一种整合DNAzyme与共振能量转移（RET）系统的比率电化学发光（ECL）生物传感器，用于检测心肌miRNA。双信号系统由标记rA的底物链功能化CdTe量子点（QDs）作为还原-氧化（R-O）发射体，以及C...
由于病毒不断突变，新变异株不断出现，亟需能够用单一传感平台检测多种变异株的传感器。本文报道将针对 SARS-CoV-2 的合成结合剂与基于纳米等离子体的传感技术相结合，实现了对 Alpha、Beta 和 Gamma 三种 SARS-CoV-2 变异株刺突蛋白的成功检测。识别事件由针对 SARS-CoV-2 刺突蛋白受体结合域（RBD...
为应对2019冠状病毒病（COVID-19）的快速传播，亟需高效、快速的检测装置。本文针对一种利用交流电致热（ACET）效应的微流控生物传感器，对SARS-CoV-2刺突蛋白（S protein）与固定抗体结合反应的动力学进行了二维有限元模拟。ACET效应通过非均匀焦耳热产生温度梯度，进而形成介电常数和电导率梯度，驱动微通道内产生涡...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）感染导致2019冠状病毒病（COVID-19）大流行，亟需快速、准确的床旁诊断工具。本文报道了一种用于特异性检测SARS-CoV-2并区分同源呼吸道病毒的电化学基因传感器。该传感器通过将巯基化捕获探针固定在马来酰亚胺修饰的磁性颗粒上构建，随后捕获探针与生物素化信号探针以三明治方式与...
本文基于可循环酶链（E-DNA）构建了一种用于L-组氨酸（L-His）、三聚氰胺（MA）和顺铂（CP）检测的无标记DNA酶荧光生物传感器，采用奥拉明O（AuO）染料替代硫黄素T。底物链（S-DNA）的RNA切割位点被设计为分子内茎环结构，富含GT的序列被封闭在双链茎中，从而抑制其与AuO形成稳定的G-四链体（G4cpx）。L-His...
稳定参考电极对离子敏感场效应晶体管（ISFFET）在生物/化学传感中的性能至关重要。面向微流控芯片和即时检测应用，参考电极的微型化与片上集成存在迫切需求，但现有片上电极常受分析物组成影响并出现电位漂移。本文报道了一种基于聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)（PEDOT:PSS）涂覆氧化石墨烯（GO）的微尺度固态准参考电极（p...
无标记直接光学生物传感器（如表面等离子共振，SPR）已成为中心实验室生化分析的金标准。基于光子集成电路（PIC）的生物传感器采用相同的物理传感机制，即倏逝场传感，有望在医疗尤其是即时诊断中发挥重要作用，但需克服从研究实验室向工业应用转化的挑战。当前研究正处于关键节点，为健康与环境领域的现场分析带来机遇。本文简要介绍 SPR 与 PI...
元素掺杂与纳米颗粒修饰石墨烯是构建特定生物医学信号检测电极的有效策略。本研究以氧化铜（CuO）和硼掺杂氧化石墨烯（B-GO）开发了一种新型非酶葡萄糖传感器电极，并首次用于评价大黄提取物对α-淀粉酶的抑制活性。作者通过水热法制备1-芘硼酸（PBA）-GO-CuO纳米复合材料，利用透射电子显微镜（TEM）和X射线光电子能谱（XPS）证实...
本研究以电聚合中性红、硫堇和苯胺制备导电聚合物，作为杂化纳米复合导电聚合物的一部分，构建无试剂安培葡萄糖生物传感器。采用红外光谱和扫描电镜研究聚合物结构，用循环伏安法和阻抗谱研究电化学特性。结果表明，从电子向电极转移速率及与葡萄糖氧化酶活性中心相互作用速率看，基于聚中性红（pNR）和热膨胀石墨（TEG）的新纳米复合材料最具前景。基于...
植入式生物医学设备（IMDs）在医疗监测、诊断和治疗中发挥重要作用，但受限于电池寿命，难以实现长期原位监测与治疗。摩擦纳米发电机（TENG）的提出和快速发展使植入式设备摆脱电池束缚，构建自供电医疗系统。本综述系统概述了基于TENG的植入式生物医学设备研究进展，将其分为自供电生物传感器、体内能量收集器件和直接电刺激治疗器件三类。文章介...
基于过渡金属二硫化物（TMDC）的场效应晶体管（FET）因高灵敏度和适中带隙而作为生物传感器受到重视，但其性能高度依赖 TMDC 材料质量及表面受体取向。受体无序取向以及功能化时跨越德拜屏蔽长度造成的屏蔽问题是该领域重大挑战。为解决这些问题，作者将高质量单层二硒化钨（WSe2）与设计的芘基受体结构单元结合，实现其在 WSe2 FET...