探索纳米材料的新功能有助于促进抗生素检测生物传感器的发展。本文提出一种基于免疫磁珠（IMBs）单抗原诱导聚集（MAA）的新型无标记检测模式，用于快速检测恩诺沙星（ENR）。该方法使IMBs同时承担样品分离与信号产生功能：当样品中存在ENR时，初始分散良好的IMBs发生聚集，且聚集程度随ENR浓度增加而增强。作者进一步探讨了IMB聚集...
超微量汗液的高灵敏、高选择性分析仍是生物传感领域的重大挑战，而小体积液体的有效操控是解决该问题的关键。本文开发了一种具有润湿性与导电性双不对称集成的混合 Janus 膜（HJM），用于可穿戴汗液生物传感中的受控微体积液体传输。与传统多孔膜中不可控的液体扩散不同，该 Janus 膜的不对称润湿性赋予其独特的单向液体传输能力，突破压力达...
理解蛋白质与纳米材料相互作用的细节，对设计高效、安全且选择性良好的纳米平台（如生物传感器或纳米载体）至关重要。实验筛选最合适的生物分子—纳米材料互补对往往耗费大量资源。虽然已有多种计算工具可用于蛋白库与小分子配体相互作用的高通量预筛，但用于蛋白库与新型或已有纳米材料结合亲和力筛选的工具仍然有限。本文采用 UnitedAtom（UA）...
本文系统分类、综述并批判性分析了配备肽与纳米材料的电化学生物传感器研究进展。作者指出，这类新型生物传感器有望革新未来生物医学诊断，在挽救生命、节省时间和成本方面具有主要优势。全文按检测对象分为四部分：第一部分聚焦用于检测病原微生物、微生物毒素和病毒的肽基电化学纳米生物传感器；第二部分围绕癌症快速诊断与预后，分析检测肿瘤标志物的相关传...
生物流体中极低浓度（100 μl 中 1–10 拷贝）样品检测受背景生物分子高丰度干扰。本文报道一种固定于液门石墨烯场效应晶体管上的分子系统，由适配体探针连接柔性单链 DNA 悬臂梁，并连接自组装刚性四面体双链 DNA 结构，实现生物流体中未扩增核酸（低至 100 μl 中 1–2 拷贝）以及离子、小分子和蛋白（Hg2+、ATP、凝...
胰腺β细胞脉冲式胰岛素分泌对体内血糖精细调控至关重要。糖酵解振荡被认为是产生脉冲胰岛素分泌相关电振荡的机制。糖酵解酶6-磷酸果糖激酶-1（PFK）催化果糖-6-磷酸（F6P）生成果糖-1,6-二磷酸（FBP）。有假说认为胰岛中观察到的慢电和钙振荡（周期3–5 min）源于FBP对PFKM的变构反馈激活。胰腺β细胞表达PFKL、PFK...
疟疾仍是撒哈拉以南非洲和东南亚的重大疾病。尽管世界卫生组织推广杀虫剂处理蚊帐、抗疟药物、室内残留喷洒和快速诊断工具，2018年疟疾死亡人数仍估计为40.5万，其中5岁以下儿童占67%。现有快速诊断工具在特异性和灵敏度方面仍不足，因此需要开发快速、低成本、便携的疟疾定量分析方法。本综述聚焦疟疾生物标志物在诊断中的作用，包括恶性疟原虫乳...
阿尔茨海默病是最常见的痴呆类型，正成为本世纪最昂贵、致死且负担沉重的疾病之一。尽管目前尚无有效疗法，但早期诊断和干预对临床工作具有重要意义。本文开发了一种便携式电化学微工作站平台，由电化学微工作站和集成电化学微阵列组成，用于同时检测血清中多种阿尔茨海默病生物标志物，包括Aβ40、Aβ42、T-tau和P-tau181。集成电化学微阵...
冠状病毒（Coronaviridae）如SARS-CoV、SARS-CoV-2和MERS-CoV可引起严重下呼吸道感染、急性呼吸窘迫综合征及腹泻、发热等肺外表现，甚至死亡。采用纳米生物传感器可快速、准确、可重复且低成本地鉴定SARS-CoV-2，以补充常规方法并控制社区传播。基于金、银、石墨烯、In2O3纳米线、氧化铁纳米颗粒、量子...
黑色素瘤因早期转移和频繁治疗抵抗而危及生命，目前尚无单一组织学、免疫组化或血清学标志物能精确预测患者侵袭行为，因此亟需可同时诊断与预后的定量方法。本文利用生物传感器技术研究特定分子相互作用，以凝集素刀豆蛋白A（Concanavalin A, Con A）识别细胞表面糖链，基于带耗散监测的石英晶体微天平（QCM-D）对商业和患者来源黑...
结核病由空气传播的结核分枝杆菌（MTB）感染引起，严重威胁人类健康。现有 MTB 检测方法难以同时满足快速、灵活和便携要求。本研究开发了一种多通道微流控芯片，并将其与超灵敏硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）生物传感器封装集成。通过流体系统模拟与优化，确定最佳检测条件为流速 0.3 mL/min、流向垂直于硅纳米线。系统结合单向...
遗传编码氧化还原活性化合物生物传感器的发展推动了细胞内氧化还原活性研究新方法。此前作者利用遗传编码生物传感器 HyPer 定量测量活细胞内过氧化氢（H2O2）浓度。本研究改进该方法，用于比较不同表型人细胞在 H2O2 诱导外源氧化应激下胞外与胞质 H2O2 浓度梯度，从而评估抗氧化系统强度。实验使用稳定表达胞质 HyPer 的癌细胞...
多联电化学生物传感器可用于消除复杂体液中的基质效应或同时检测多种生物分析物，从而提高灵敏度和诊断准确性。然而，许多低成本电化学生物传感器缺乏可靠的多电极检测与兼容读出系统，难以满足即时检测（POCT）需求。本研究开发了一种新型双电化学传感单元及定制双恒电位计，以解决POCT多电极电化学传感的未满足需求。该双工作电极体系采用含丰富羧基...
植物病原细菌在全球农业生产中造成严重经济损失，其传播速度、危害程度及新发病害对粮食安全和水果产业构成重大威胁。田间、温室和采后贮藏中及时检测与诊断植物病害，对病害管理、提高农业产量和可持续性至关重要。目前，血清学、形态观察和分子方法已广泛用于植物病害检测，这些方法在细菌遗传鉴定方面具有较高敏感性和特异性，但往往依赖实验室、耗时且成本...
循环肿瘤细胞（CTCs）检测为癌症早期诊断、治疗与预后提供了无创且高效的手段，但临床环境中 CTCs 捕获困难，因其在外周血中极稀少且表面标志物表达异质。本文制备了一种多标记微流控芯片，用于从乳腺癌患者外周血中富集异质性 CTCs。将多标记适配体鸡尾酒 DNA 纳米结构（TP-multimarker）修饰于确定性横向位移（DLD）图...
生物层干涉仪（BLI）是一种广泛用于实时测定大分子相互作用动力学的技术。该技术通过检测生物传感器尖端反射白光干涉图案的变化，可测定蛋白-蛋白（如抗体-底物动力学）或蛋白-小分子（如药物发现）相互作用的结合参数。然而，BLI 在 DNA-蛋白相互作用研究中的应用较少受到重视。DNA 结合蛋白在细胞生物学中发挥重要作用，调控转录、DNA...
循环肿瘤DNA（ctDNA）是癌症诊断中一种强效且可行的无创生物标志物。晚期患者血液中ctDNA丰度显著高于早期患者。ctDNA来源于血液中的肿瘤细胞，携带肿瘤特异性遗传与表观遗传异常，是液体活检的重要标志物；但由于其在生物流体中丰度低、半衰期短，需要快速、简便且灵敏的检测方法。本文通过智能设计DNA探针并循环激活被阻断的DNAzy...
受细胞表面糖蛋白作为病原体共受体的启发，本文报道了 GlycoGrip：一种基于糖聚合物的侧流层析试纸条，用于检测 SARS-CoV-2 及其变异株。该试纸条以糖胺聚糖（GAGs）作为初级捕获元件，以金纳米颗粒标记的抗刺突蛋白抗体作为信号探针，可在生物流体中快速、灵敏且选择性地识别病毒抗原。实验与计算协同优化使试纸条能够适应新出现的...
由于水传播细菌对人体健康构成风险，饮用水中细菌的快速识别已成为全球关注的问题。本文提出一种高灵敏度表面等离子共振（SPR）生物传感器，由棱镜、银（Ag）、石墨烯、亲和层和传感介质组成，用于快速检测水传播细菌。首先比较了四种SPR结构：棱镜/Ag/传感介质、棱镜/Ag/亲和层/传感介质、棱镜/Ag/石墨烯/传感介质和棱镜/Ag/石墨烯...
本研究提出一种基于表面等离子共振（SPR）的高灵敏生物传感器，用于快速检测 SARS-CoV-2 病毒。该传感器以 BK-7 棱镜为耦合基底，在其表面依次沉积银（Ag）、氮化硅（Si3N4）和黑磷（BP）层，并以硫醇连接单链 DNA（ssDNA）作为识别配体。作者设计了三种结构：BK-7/Ag/Si3N4/ssDNA、BK-7/Ag...