泛素修饰的 tau 聚集体在阿尔茨海默病（AD）及其他 tau 蛋白病的人脑中大量存在。可溶性 tau 寡聚体（TauO）是神经毒性最强的 tau 种类，可传播病理并引起认知缺陷，但泛素化是否参与 tau 形成与扩散尚不完全清楚。本研究观察到，与年龄匹配对照相比，AD 脑中 K63 连接（而非 K48 连接）泛素化 TauO 水平更...
霉菌毒素是多种丝状真菌产生的次级代谢产物，对人类和牲畜健康构成显著风险。由曲霉、青霉和镰刀菌产生的霉菌毒素最为重要，并在食品和饲料中受到法规监管。目前霉菌毒素分析主要由中央实验室的技术人员采用官方实验室方法完成，因此迫切需要低成本、易操作、便携的分析设备用于快速现场检测。基于分子识别的生物分析技术已取得重要进展。本综述讨论面向霉菌毒...
等离子体生物传感器是无标记、高灵敏研究分子吸附的有力工具。本文系统研究了由金属-介质立方体构成的严格规则纳米结构的光学性质，旨在有目的地调节其光学响应并提高生物传感性能。此外，测试了这些图案消除由溶液本体折射率变化引起的传感器虚假响应的潜力，使等离子体光谱位移仅由吸附分子引起。为此，采用电子束光刻在聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）上制备...
组胺是水产品安全的重要指标，也可作为红肉鱼类新鲜度指标。本研究将磁性氧化石墨烯（Fe3O4@GO，MGO）用于通过吸附和共价结合固定二胺氧化酶（DAO）。在优化条件下，吸附固定制备的磁性 DAO 比自由酶具有更高酶活性，因此用于传感器构建。基于磁性 DAO 诱导金纳米棒（AuNRs）蚀刻的比色生物传感器被开发用于检测鱼中组胺。所开发...
遗传回路设计的快速发展使全细胞生物传感器（WCBs）在医学诊断和环境毒性评估等领域受到关注，但高背景信号和低精度限制了其从概念验证走向实际应用，尤其用于重金属毒性监测。作为替代模块设计，本研究利用Bxb1重组酶作为开关，以增强剂量–响应行为并降低泄漏。借助Bxb1重组酶识别元件的模块化特性，作者将可响应镉等毒性离子胁迫的工程化半特异...
迷走神经是最大的自主神经，也是多种慢性疾病刺激治疗的重要靶点，但长期记录其活动一直受限，导致对迷走神经功能和治疗机制理解不足。本研究采用碳纳米管纱线（CNTY）生物传感器，在自由活动大鼠的颈段迷走神经中连续记录超过40小时的自发神经活动。记录信号经带通滤波、尖峰检测和尖峰分类，得到多个半独立尖峰簇，并分析其发放率、峰间间隔和爆发特征...
尽管疟疾可防可治，仍使近半世界人口面临风险，因此快速、准确且敏感的疟疾诊断对疾病控制与消除至关重要。现场标准方法为光学显微镜和免疫快速检测，但耗时且难以检测低水平寄生虫血症。生物传感器和芯片实验室器件通常具有高灵敏度、高特异性和易用性，可作为疟疾诊断的替代方案。疟原虫在红细胞内感染时消耗宿主血红蛋白，并将游离血红素转化为疟色素晶体；...
基于磁珠检测的免疫分析（磁免疫分析）因生物样品及试剂背景干扰小，在即时检测（POCT）中具有应用潜力。磁场检测技术虽已在军事、地质、采矿、航天和手机等领域成熟，但用于磁免疫分析仍较少；现有磁场生物传感器多为多层结构且制备昂贵，难以满足资源有限环境下的低成本诊断需求。为此，本研究评估了一种单层磁生物传感器。形状诱导磁各向异性平面霍尔传...
快速检测嗜肺军团菌（Legionella pneumophila）对监测水源中该菌存在、预防军团病传播具有重要意义。本文报道了一种改进的数字光腐蚀（DIP）生物传感器，用于检测嗜肺军团菌。该传感器以GaAs/AlGaAs纳米异质结构为换能基底，表面通过共价方式固定半胱氨酸修饰的warnericin RK抗菌肽（Cys-WRK AMP...
细胞外囊泡（EVs）因结构与组成类似来源细胞，已成为重要的循环生物标志物。本研究开发了一种基于频率依赖阻抗测量的无标记检测系统，利用EVs独特的介电性质对其进行表征。该系统由绝缘体基介电泳（iDEP）器件捕获并固定囊泡簇，随后用电学阻抗谱（EIS）在宽频率范围内测量其阻抗，以分析膜和胞质中电荷依赖成分。EIS首先用于检测不同生化组成...
左旋多巴（L-Dopa）是帕金森病（PD）最有效的治疗药物之一，但其半衰期短、治疗窗窄，长期用药可引发运动障碍、精神症状和体位性低血压等副作用，因此利用可穿戴生物传感器动态监测 L-Dopa 浓度具有重要意义。然而，体内高浓度电活性干扰物使 L-Dopa 的体内监测面临挑战。本文提出一种基于柔性差分微针阵列（FDMA）的微创 L-D...
本文提出一种基于椭圆芯螺旋中间周期光纤光栅（E-HIPFG）的全光纤免疫传感器，用于人免疫球蛋白G（human IgG）的特异性无标记检测。E-HIPFG是一种全光纤换能器，无需额外涂层材料或复杂光纤结构，制备简单且稳定性好。通过化学交联法在E-HIPFG表面固定山羊抗人IgG抗体，使其能够特异性识别人IgG。在10–100 µg/...
检测双链DNA（dsDNA）作为生物标志物而不将其变性为单链DNA（ssDNA）仍是重大挑战。本文报道了一种用于检测双链甲基化MGMT基因（ds-MGMT）的三明治生物传感器，该基因是脑肿瘤和乳腺癌的潜在生物标志物。该传感器基于电化学还原氧化石墨烯（ErGO）电极，表面电沉积金纳米颗粒（AuNPs），并使用肽核酸（PNA）识别ds-...
在个性化医疗时代，肿瘤分子分型已成为晚期患者诊疗的常规实践，KRAS 原癌基因的激活点突变与结直肠癌等多种癌症密切相关。液体活检通过检测循环肿瘤 DNA（ctDNA）中的遗传改变，为肿瘤基因分型提供了微创手段，但 ctDNA 丰度低、片段化高，检测具有挑战性。本文开发了一种基于金纳米颗粒的快速多重试纸条，首次用于结直肠癌患者 ctD...
在信号转导蛋白中，内在无序区常作为调控元件，对环境变化、配体结合和翻译后修饰敏感。无序区所采样的构象空间可受环境刺激影响，并通过效应结构域触发下游过程。这类调控元件的无序性使其能够整合信号并产生分级响应，但也阻碍了基于固定三维结构的传统药物筛选方法。作者设计了一种可遗传编码的生物传感器，用于检测 c-Src 激酶 N 端调控元件（S...
本研究制备了氧化石墨烯（GO）与离子液体（IL）复合修饰的一次性铅笔石墨电极（GO-IL-PGE），并将其用作乳腺癌易感基因1（BRCA1）的电化学检测平台。采用扫描电子显微镜（SEM）、循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）对GO-IL修饰电极进行表征。核酸杂交过程通过差分脉冲伏安法（DPV）直接测定鸟嘌呤氧化信号进行监测，无...
细胞色素c（Cyt-c）是一种小型线粒体电子传递血红素蛋白，已被用于生物电化学和抗肿瘤治疗应用。然而，其作为生物传感器和抗癌药物的潜力受到长期稳定性与热稳定性差的限制。为克服这些缺陷，作者开发了 Cyt-c 的位点特异性 PEG 化方案，采用 5 kDa 甲氧基聚乙二醇 N-羟基琥珀酰亚胺酯（mPEG-NHS），在赖氨酸残基上进行定...
光纤已被广泛用于探测温度、pH、吸收和散射等多种组织或样品特性。将不同传感与成像模式集成于单根光纤中，可在保持光纤探头紧凑性的同时提高检测灵敏度。双包层光纤（DCF）具有芯和内包层两个同心导光区：芯通常支持单模传播，内包层可支持多模传播，因此能够同时承载单模与多模光信号，特别适合多模态生物传感与成像。本文对 DCF 如何用于组合多种...
本研究报道一种基于电化学纸基分析装置（ePAD）的新型适配体传感器，利用二硫化钨（WS2）纳米结构与适配体杂化体系检测单核细胞李斯特菌（Listeria monocytogenes）。李斯特菌是常见食源性致病菌，可引发李斯特菌病，对孕妇、婴儿及免疫力低下人群危害较大。该传感器具有结构简单、成本低、可靠且可丢弃等优点，适配体识别元件进...
病毒感染是全球疾病负担、死亡率和经济损失的主要驱动因素，而许多致命病毒缺乏快速、准确、易用的检测手段。生物传感器为克服传统诊断方法成本高、耗时长、依赖实验室基础设施等不足提供了有效途径。适配体作为单链DNA或RNA识别元件，可通过SELEX体外筛选获得，具有成本低、稳定性高、特异性强、易于化学修饰且对环境变化不敏感等优势，已广泛用于...