超材料生物传感器已被广泛用于细胞类型识别和肿瘤生物标志物浓度检测，但原位、非破坏性测量在肿瘤进展和转移中起关键作用的细胞迁移的方法仍十分迫切。为此，本文提出一种基于聚对二甲苯C（parylene C）基底的可柔性太赫兹超材料生物传感器，用于乳腺癌细胞生长与迁移的无标记、非破坏性检测。当乳腺癌细胞MDA-MB-231在超材料生物传感器...
III型味觉细胞是味蕾中唯一表达电压门控（VG）Ca2+ 通道并依赖 Ca2+ 内流驱动胞吐释放神经递质（尤其是 5-羟色胺）的细胞。由于味蕾细胞排列紧密，胞外 Ca2+ 可能因味觉细胞电活动而显著波动，因此 VG Ca2+ 内流驱动的突触传递在胞外 Ca2+ 不稳定时是否可靠尚不清楚。本研究在 0.5–5 mM 不同浴液 Ca2+...
人乳头瘤病毒（HPV）传播与口腔癌和口咽癌发生密切相关，临床研究者可能需要为酶联免疫吸附试验（ELISA）分析定制抗体，以发现稀有但具有重要价值的生物标志物。本研究旨在开发并建立一种基于生物传感器的免疫分析方法，通过唾液冲洗液分析早期筛查HPV相关口腔癌。作者设计并合成了高危HPV 16/18型E6蛋白的肽片段（HP-1，蛋白序列4...
蛋白激酶（PKs）是生物信号通路中已确立的关键参与者，大量证据表明其在疾病尤其是癌症中发生失调，其中PK网络重连频繁发生。荧光生物传感器是探测生物分子和监测复杂样品中动态过程的有吸引力工具。过去十年，多种基因编码和合成生物传感器被定制用于报告PK活性，使研究者能够探究其功能并深入了解其在生理病理环境中的行为。这些光学工具还可进一步突...
癌症是全球第二大死因，早期诊断困难，尤其在医疗资源有限地区。已有大量癌症生物标志物被研究，但传统抗体识别存在成本、稳定性、适用性和动物/细胞系依赖等限制。本文系统综述了三种非传统生物识别工程技术：分子印迹聚合物（MIP）、重组抗体和抗体模拟分子（适配体、affimer、affibody），介绍其基本原理、优缺点及在癌症检测中的应用。...
血清素是参与多种生理过程的关键神经递质，也是合成生物活性吲哚胺和生物碱的重要前体。人体中血清素感知与信号转导可由12种与Gα蛋白偶联的G蛋白偶联受体（GPCR）介导。此前，人源血清素GPCR与Gα蛋白在酵母中已被证明可作为血清素全细胞生物传感器，但不同受体变体间的系统表征及其用于高分辨率定量仍缺乏。本研究在两种pH下，对编码全部12...
在复杂生物体液中直接、快速、灵敏且选择性地检测核酸对医学早期诊断至关重要。本文结合 CRISPR/Cas12a 的横向切割活性与金纳米信标（Au-nanobeacon），建立了一种用于 miRNA 快速检测的 CRISPR 生物传感器，具有高速和阿摩尔级灵敏度。作者首次报道，此前仅由目标 ssDNA 或 dsDNA 触发的 CRIS...
二维MXene Ti3C2Tx因高导电性和大比表面积在传感领域具有应用前景，但其在生物传感器中受层片重堆叠和阳极氧化限制。本文报道将第一代聚酰胺胺（PAMAM）树状大分子原位共价接枝到MXene表面，构建MXene@PAMAM杂化材料。MXene作为共轭模板保留高导电性，并提供二维架构和大比表面积以锚定PAMAM；PAMAM作为间隔...
本文综述了用于监测汗液中酒精的柔性电化学生物传感器。随着智能纺织品与可穿戴医疗器件发展，基于生物流体的生物传感器有望实现随时随地诊断。酒精是全球最常见的成瘾物质，也是道路交通事故死亡的重要原因，因此开发低成本、快速、非侵入的酒精检测工具具有重要公共卫生价值。文章系统介绍了酒精生物标志物、人汗液组成及其与血液酒精浓度的相关性，并讨论了...
压电氧化锌（ZnO）基复合材料可作为柔性、紧凑的传感器，用于心血管外科植入式生物医学系统。本文研究通过改变ZnO填料的形状、浓度和连通性来提升压电复合材料性能的渐进路线。作者采用化学浴沉积（CBD）法在水相中均匀合成ZnO微棒（MRs），并通过形貌分析、拉曼散射和阴极发光光谱确认其高结晶质量、沿极c轴取向以及中心存在氢相关浅施主缺陷...
慢性炎症性疾病如癌症、糖尿病、中风、缺血性心脏病、神经退行性疾病和 COVID-19 近年来在全球造成大量死亡。准确检测慢性炎症疾病生物标志物可显著改善患者诊断、治疗和临床护理。石墨烯衍生物材料（GDMs），包括原始石墨烯（G）、氧化石墨烯（GO）和还原氧化石墨烯（rGO），在生物传感和新型生物传感器器件开发中表现出巨大优势。GDM...
基于液晶（LC）的生物传感器利用分析物在液晶-水或液晶-固体界面扰动有序排列的液晶分子，产生可在偏光光学显微镜（POM）下观察的光学信号。此前研究通过施加弱电场使液晶从垂直取向易于倾斜，从而增强低浓度分析物的光学响应。本研究提出一种无需电场的信号放大策略：用聚乙烯醇（PVA）和二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵（DMO...
电化学生物传感器已广泛应用于疾病管理中的代谢物检测系统开发。然而，传统静脉采血和指尖采血具有侵入性，且难以动态追踪多种代谢物。在多种体液中，唾液易于获取，被认为是无创代谢物检测的有前景候选物。近期关于唾液代谢物电化学生物传感器的研究已展现出高灵敏度和宽线性范围，但多数工作集中于单一代谢物检测。本文基于具有两个工作电极的柔性丝网印刷电...
本研究提出一种基于自组装单层金纳米颗粒（AuNPs）电极的基因传感器，用于转基因大豆（GMS）的定性与定量检测。传感电极先在硅基底上溅射金膜，再依次自组装1,6-己二硫醇（1,6-HDT）和含硫基团金纳米颗粒，形成单层AuNPs修饰电极；随后将5′端硫醇修饰的CaMV 35S启动子（P35S）互补单链DNA捕获探针通过硫醇-金作用固...
液晶（LCs）兼具刺激响应性和光学调制性，是重要的光学材料。将液晶与受体结合，可构建用于检测多种生物分子的液晶生物传感器。与传统生物传感技术相比，液晶生物传感器具有结构简单、信号可视化、检测高效等优势，研究热度快速上升。本文综述液晶生物传感器的基本理论与高级应用：首先讨论用于制备传感器的不同介晶相和几何构型，包括向列相液晶（NLCs...
由 SARS-CoV-2 引起的 COVID-19 已引发全球大流行。为控制疫情传播，发展用于早期识别感染者并在社区中快速信息化传播的技术至关重要。为此，开发一种广泛可用、易用且能灵敏特异检测病毒的光学传感器具有基础性作用。本研究开发了一种基于压印光子晶体薄膜（IPCF）的光学传感器，用于在人工唾液中快速、简便、低成本地检测 SAR...
快速现场诊断对疫情响应、环境监测和全球健康至关重要。便携式光学生物传感器因检测速度快、准确度高而受到广泛关注。本文报道了便携式工程化分析传感器（PEGASUS）的传感硬件开发，该传感器旨在成为可部署、可推广的生物传感平台。作者利用与PEGASUS传感硬件和软件相同的测试平台（PTB），通过生物素-链霉亲和素化学演示了对1 nM荧光偶...
抗原-抗体结合动力学的测量对于理解SARS-CoV-2抗体的功能效率至关重要。既往基于去污剂的亲和力成熟试验依赖人工破坏结合，不能反映天然结合动力学。本研究建立了一种无去污剂、无标记的生物层干涉（BLI）检测法，用于实时监测康复期COVID-19患者血清中受体结合域（RBD）与SARS-CoV-2刺突蛋白抗体的结合动力学。采用链霉亲...
谷氨酰胺结合蛋白（GlnBP）是大肠杆菌周质结合蛋白，负责结合并携带谷氨酰胺至内膜 ATP 结合盒（ABC）转运体。等温滴定量热（ITC）测得 GlnBP 与谷氨酰胺的结合亲和力约为 0.1 μM，且配体结合通过提高热力学稳定性稳定蛋白结构。然而，决定 GlnBP 配体结合的分子机制尚不清楚。静电作用和疏水作用是 GlnBP 与谷氨...
电阻脉冲传感（RPS）是一种可从少量样品中逐个计数颗粒的分析方法，可监测颗粒大小、形状和电荷密度等物理特性；将 RPS 与生物传感结合用于检测病毒和细菌等生物颗粒具有吸引力。本研究探索了 RPS 上的生物传感方法。以贻贝黏附成分聚多巴胺（PD）作为基础材料构建传感表面。PD 可粘附贵金属、金属氧化物、半导体和聚合物等多种材料，因此是...