慢性柴油尾气暴露与心血管疾病存在因果关联，动脉内皮细胞功能对维持心血管稳态至关重要。既往急性暴露研究提示柴油尾气可致内皮细胞功能障碍，但慢性暴露效应尚不明确。本研究对133名柴油发动机测试员（DET）和126名非DET的人血清样本应用体外内皮细胞生物传感器检测，以评估心血管风险证据。环境监测显示DET暴露于高水平柴油尾气气溶胶（PM...
荧光生物传感器可在活单细胞内测量代谢物、小分子浓度以及 pH、分子拥挤等性质，但缺乏用于识别细胞并定量单细胞生物传感器信号的简便软件。本文开发了名为 FRETzel 的新软件包，以填补这一空白，并通过首次在不同大小单个脂肪细胞中测量胰岛素刺激的葡萄糖摄取来展示其应用。研究利用表达葡萄糖 FRET 纳米传感器的 3T3-L1 脂肪细胞...
胶质瘤的灵敏检测与准确诊断/预后仍是迫切挑战。本文采用单体介导的原位界面生长策略制备了分散良好的磁性共价有机框架纳米球（MCOF），其核为均匀 Fe3O4 纳米组装体，壳为高结晶 COF。基于 MCOF 与发夹 DNA 之间的独特相互作用，构建了荧光信号放大 miRNA 生物传感器。该传感器可在不同基质中灵敏检测 miRNA-182...
多尺度聚合物工程对开发高性能摩擦纳米发电机（TENG）至关重要。本文提出基于多功能聚琥珀酰亚胺（PSI）的高性能 TENG 综合策略。利用 PSI 与胺类亲核试剂易发生开环加成，将带相反电荷的硫酸钠和季铵氯化物以不同取代度共价接枝到 PSI 上，得到 Sulfo-PSI 和 TMAC-PSI。二者经静电纺丝制成纳米纤维薄膜，表现出可...
本研究旨在评估基质金属蛋白酶-8（MMP-8）生物传感器在区分牙周健康、牙龈炎和牙周炎中的诊断价值，并与时间分辨免疫荧光法（IFMA）和酶联免疫吸附试验（ELISA）比较。研究纳入189名系统健康、非吸烟成人，采集唾液，按牙周状态分为健康组59人、牙龈炎组63人和牙周炎组67人；其中20名牙周炎患者接受非手术牙周治疗并随访6个月。采...
随着全球新冠感染及并发症人数增加，亟需可靠技术筛查后新冠综合征（PCS）。由于哮喘和慢性阻塞性肺疾病（COPD）等慢性肺病风险高，且 PCS 症状与这些疾病相似，许多新冠病例无症状而漏检，因此需要简便筛查方法。呼出气分析具有高度无创、易于在初级医疗中心开展即时检测的优势。电子鼻技术可靠性、操作便捷性和可负担性不断提高，可生成呼出气中...
单个 G 蛋白偶联受体（GPCR）可激活多条信号通路，因此开发选择性靶向治疗相关通路的药物需要能够判断特定受体激活哪些 G 蛋白和 β-arrestin 的工具。本文提出一组基于效应物向质膜转位（EMTA）的 BRET 生物传感器，用于监测 12 种 G 蛋白亚型的激活。与大多数现有检测系统不同，除 Gs 外，EMTA 不需要对受体...
生物催化剂与化学催化剂的杂化耦合因兼具天然酶高活性与纳米酶高稳定性，在催化、传感和医学治疗中具有重要价值。本文建立了一种新型纳米酶/天然酶杂化生物传感器，用于超灵敏检测谷氨酸。具有显著过氧化物酶模拟活性和稳定性的MIL-88B(Fe)-NH2作为纳米酶和载体，通过席夫碱反应固定谷氨酸氧化酶（GLOX），构建化学-酶级联检测器MIL-...
本文设计并制备了一种石榴状双功能电极材料，即氮掺杂部分石墨化碳框架中嵌入 Ni/NiO 纳米颗粒的 Ni/NiO@NPGC，用于构建新型电化学生物传感器并研究甲醇氧化反应（MOR）。利用其特殊结构，Ni/NiO@NPGC 作为固定乙酰胆碱酯酶（AChE）的基质，用于甲基对硫磷（MP）的电化学检测。所构建生物传感器具有宽线性范围（1....
本研究基于卟啉金属化开发了一种检测磷酸根离子（PO4^3-）的新型荧光方法。在 G-四联体（G4）催化下，Cu2+ 可插入卟啉环并淬灭其荧光；G4 能增强游离卟啉荧光，但不能增强 Cu2+-卟啉复合物荧光。无 PO4^3- 时，卟啉被 Cu2+ 金属化，体系无荧光；存在 PO4^3- 时，PO4^3- 与 Cu2+ 配位，阻止卟啉金...
连续无痛葡萄糖监测是全球4.22亿糖尿病患者的迫切需求，因此非侵入、便捷的葡萄糖监测方法在微分析诊断工具中需求更高。除血液外，汗液等人体生物流体也可用于非侵入连续葡萄糖监测。本研究开发了一种基于氧化锌四足纳米结构（ZnO TPs）和二维过渡金属碳化物MXene（Ti3C2Tx）纳米片的皮肤附着、可拉伸酶促电化学葡萄糖传感器，并优化其...
无细胞蛋白合成系统（CFPS）利用细胞转录-翻译（TX-TL）机器在体外合成蛋白，可用于难表达蛋白生产、遗传电路筛选和生物传感器开发，但存在反应速率受扩散限制、商业试剂成本高和长期稳定性差等问题。为改善这些局限，作者开展概念验证实验，利用纳米颗粒驱动其组成蛋白的纳米聚集来增强 CFPS 产量。他们将商用 PURExpress 纯化 ...
等温核酸扩增技术对现代生物与生物医学中的高灵敏生物传感具有重要意义。本文提出一种简便、稳健的指数滚环扩增（RCA）策略，即通过修复酶与聚合酶共同实现引物重塑扩增（PAJRP），并以尿嘧啶-DNA糖基化酶（UDG）为模型分析物。预先将环状模板（CT）分别与含尿嘧啶发夹探针和含四氢呋喃无碱位点模拟物（AP位点）的荧光淬灭探针（AFP）杂...
由于外泌体在体液中稳定，作为结直肠癌（CRC）早期诊断生物标志物受到关注。为验证血浆外泌体作为CRC监测新型生物标志物的潜力，本文展示了一种用于检测外泌体的太赫兹（THz）超材料（MMs）生物传感器。该传感器具有两个共振频率，基于有限积分时域（FITD）方法的全波电磁仿真软件设计，并通过表面微加工制备。传感器表面首先用金纳米颗粒（A...
本文提出一种仅使用亚甲基蓝（MB）作为单一信号标记的新型比值电化学生物传感器，在目标诱导双信号放大（T-DSA）辅助下实现microRNA-21（miRNA-21）的高可靠、超灵敏检测。少量miRNA-21通过目标诱导循环和酸溶解分别产生大量模拟靶标DNA S1和Zn2+。S1经Au–S键固定于电极并触发滚动环扩增（RCA），生成编...
活细胞内蛋白的时空分辨检测是理解细胞生物学和开发诊疗技术的关键难题。本文报道了一种基于双纳米孔和亲和力可调肽探针的无标记生物传感器，可在单个活细胞内可逆、实时监测蛋白丰度及其浓度变化。作者通过筛选不同亲和力的肽探针，发现修饰中等亲和力肽探针2的双纳米孔传感器能够可逆、灵敏地检测蛋白激酶A（PKA）催化亚基，检出限为0.04 nM。双...
本文建立了一种基于多重信号放大策略的光电化学生物传感器，用于高灵敏度检测微小RNA（miRNA）。首先通过激光蚀刻在钛片表面制备 TiO2 纳米片，以改善其稳定性和光电性能；随后将银耳状 CuInS2 修饰于 TiO2 表面，形成 CuInS2/TiO2 光电层，实现初始光电流放大。多巴胺（DA）作为电子供体修饰在 H2 上，用作信...
银纳米颗粒（AgNPs）可作为药物纳米载体，用于癌症等疾病治疗。其pH敏感递送行为涉及受控溶解、聚集和活性氧（ROS）生成，这些过程可用成本较低、耗时较短且分析性能可比的电化学（生物）传感器监测。本文合成并显微表征了没食子酸包覆银纳米颗粒（GA-AgNPs），采用光谱和电化学方法研究其老化、银离子释放、与双链DNA（dsDNA）的相...
当前用于高灵敏蛋白检测的诊断方法多依赖酶联免疫吸附试验（ELISA）等免疫学技术，通常需要样品纯化、多次洗涤和长时间孵育，限制了快速检测的应用。本文报道了一种基于交流电热流（ACEF）增强的电化学磁免疫生物传感器，用于全血中蛋白生物标志物的超快、高灵敏检测。该传感器采用同时标记检测抗体和酶报告物的磁性纳米珠（DMBs），与目标蛋白形...
设计能在复杂介质中进行定量/定性分析的纳米探针装置，可能是未来医疗研发的主要进展。然而，真实样品中丰富的生物分子会显著改变界面性能，非期望的吸附/黏附会阻塞信号响应并显著降低检测特异性。本文首先概述了构建高灵敏度、低背景界面以调节表面生物活性分子诱导的不同靶标行为的重要性；随后讨论了抵抗非特异性蛋白吸附和细胞黏附的重要策略，以及用于...