Control of subunit stoichiometry in single-chain MspA nanopores.
跨膜蛋白通道可实现单分子快速高灵敏检测。工程化耻垢分枝杆菌 MspA 纳米孔与马达酶结合已实现 DNA 纳米孔测序。MspA 为八聚体孔蛋白，因通道几何有利而电流水平高于其他孔蛋白，也是唯一有公开 DNA 测序记录的蛋白纳米孔。然而，DNA-马达-孔复合物的随机事件以及每个位置最多五个核苷酸对信号的贡献，导致碱基识别错误。若能在不同...
Designing a novel DNA-based electrochemical biosensor to determine of Ba
本文报道了一种基于G-四联体（G4）DNA的新型电化学生物传感器，用于灵敏、选择性检测钡离子（Ba2+）。该传感器以碳糊电极（CPE）为基底，采用简单湿化学法将银纳米颗粒（Ag NPs）嵌入还原氧化石墨烯（rGO）制备Ag-rGO/CPE修饰电极，并引入胭脂红（CA）作为新型电化学指示剂。在Ba2+存在下，固定在电极表面的富含鸟嘌呤...
Modification of thermally expanded graphite and its effect on the properties of the amperometric biosensor.
本研究考察了基于改性热膨胀石墨（TEGM）的新型纳米材料生物传感器的性质，重点探讨对热膨胀石墨（TEG）进行额外热膨胀处理是否会影响基于醋酸菌 Gluconobacter oxydans 膜分级的生物传感器的电化学性能。研究采用拉曼光谱、扫描电子显微镜和电化学分析。拉曼光谱表明，TEGM 形成后材料分层为更小颗粒，层状结构更有序，且...
Study of β-lactam-based drug interaction with albumin protein using optical, sensing, and docking methods.
药物与白蛋白相互作用的强度和性质会影响游离药物浓度及生理活性，是药代动力学研究的重要问题。本研究评估了头孢曲松（ceftriaxone）和头孢噻肟（ceftizoxime）与牛血清白蛋白（BSA）的结合强度，并测定了结合动力学和热力学参数，包括 KD、KA、ΔS 和 ΔH。研究采用体外荧光光谱、表面等离子共振（SPR）传感方法和分子...
A simple and sensitive AuNPs-based colorimetric aptasensor for specific detection of azlocillin.
本文报道了一种基于金纳米颗粒（AuNPs）的无标记比色适配体传感器，用于特异性检测β-内酰胺类抗生素阿洛西林（azlocillin）。该体系以58-mer单链DNA适配体为识别元件，以柠檬酸稳定、未修饰的AuNPs为比色指示剂。无阿洛西林时，适配体吸附于AuNPs表面，通过氮原子与金颗粒相互作用增强其抗盐聚集能力，使溶液在高NaCl...
Differential Impedance Sensing platform for high selectivity antibody detection down to few counts: A case study on Dengue Virus.
本文报道了一种用于病毒血清学检测的生物传感系统。该系统基于金叉指微电极间阻抗变化，在目标抗体被表面探针捕获后，与功能化纳米珠结合实现信号放大。微流控平台采用活性传感器与参考传感器构成的差分阻抗传感（DIS）架构，可达到数十个纳米颗粒的分辨率。芯片表面以共聚物层固定合成肽探针，在缓冲液中加入模型IgG抗体时，检出限低于100 pg/m...
Sensory analysis of hepatitis B virus DNA for medicinal clinical diagnostics based on molybdenum doped ZnO nanowires field effect transistor biosensor; a comparative study to PCR test results.
本文提出一种用于乙型肝炎病毒DNA（HBV DNA）诊断的生物传感系统，结合快速检测与场效应晶体管（FET）无标记检测。FET生物传感器采用钼掺杂氧化锌纳米线（Mo:ZnO NWs）作为传感通道，通过物理气相沉积（PVD）以简便、低成本方式制备。钼掺杂可在纳米线中引入空位，有利于DNA吸附与电荷转移。作者利用PCR验证的真阳性（TP...
Monitoring of viral myocarditis injury using an energy-confined upconversion nanoparticle and nature-inspired biochip combined CRISPR/Cas12a-powered biosensor.
病毒性心肌炎的早期诊断和及时干预迫切需要无创检测方法。为此，作者提出一种由CRISPR/Cas12a驱动的生物传感器，将高效上转换发光共振能量转移（LRET）与仿生生物芯片相结合，用于检测金标准心脏生物标志物心脏肌钙蛋白I（cTnI）。首先合成一种独特的三明治结构能量受限上转换纳米颗粒作为能量供体，以显著增强LRET能力；该结构改进...
A label-free photoelectrochemical biosensor with ultra-low-background noise for lead ion assay based on the Cu
本文报道了一种基于 Cu2O-CuO-TiO2 异质结的无标记、超低背景噪声光电化学生物传感器，用于铅离子（Pb2+）检测。作者以氨基苯甲酸钛基金属有机框架 NH2-MIL-125 为模板，引入 Cu2+ 后在空气中 350 ℃ 煅烧，获得保留多孔形貌的 Cu2O-CuO-TiO2 异质结。检测时，Pb2+ 特异性切割 Pb-Sub...
Chemiluminescence sensing of adenosine using DNA cross-linked hydrogel-capped magnetic mesoporous silica nanoparticles.
本文提出一种基于目标刺激响应的DNA交联水凝胶包覆磁性核壳介孔二氧化硅纳米颗粒（Fe3O4@nSiO2@mSiO2）化学发光检测方法。首先制备带有核酸启动单元的Fe3O4@nSiO2@mSiO2纳米颗粒，启动单元诱导预设计的改性聚丙烯酰胺DNA链在颗粒表面发生杂交链反应，形成DNA水凝胶包覆层。在腺苷刺激下，水凝胶门控结构打开，释放...
A Simple Biosensor-Based Assay for Quantitative Autoinducer-2 Analysis.
细菌通过产生和响应种间信号分子调控群体密度依赖的基因表达。除种内通讯外，自诱导物-2（AI-2）还可在革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌之间介导种间通讯，因而备受关注。AI-2 的分析与定量对于理解细菌行为及致病性随群体密度变化至关重要。然而，现有 AI-2 定量生物测定方法较为复杂，检测范围较窄，且易受培养基等样品中痕量组分干扰。为简化并...
Encoding Genetic Circuits with DNA Barcodes Paves the Way for Machine Learning-Assisted Metabolite Biosensor Response Curve Profiling in Yeast.
基因编码生物传感器是代谢工程中的有价值工具，但其剂量响应曲线的精细调节仍具挑战。为此，作者利用 DNA 可追踪组装方法与 FACS-seq 技术，建立了一种大规模并行构建和全面表征数千个生物传感器的新流程。以基于 FapR-fapO 的丙二酰辅酶A生物传感器为概念验证，构建了可追踪组合文库，包含 5184 种组合：6 个转录因子剂量...
Smartphone-Based Electrochemical Biosensors for Directly Detecting Serum-Derived Exosomes and Monitoring Their Secretion.
外泌体是潜在生物标志物，在癌症相关疾病的早期诊断和预后预测中发挥重要作用。然而，在生物流体中直接定量外泌体，尤其是在即时检测（POCT）中，仍极具挑战。本文开发了一种敏感、便携的电化学生物传感器，并结合智能手机用于外泌体的定量分析。该传感器采用基于改进双抗体夹心法的多酶信号放大策略检测外泌体，可在2 h内从5 μL血清中检测到低至7...
Discovery of Thermostable, Fluorescently Responsive Glucose Biosensors by Structure-Assisted Function Extrapolation.
从序列准确预测蛋白功能仍具挑战。周质结合蛋白（PBP）超家族在细菌中普遍存在，并常通过基因重复产生大量旁系同源物，使功能预测困难。工程化大肠杆菌葡萄糖/半乳糖结合蛋白（ecGBP）已作为无试剂荧光传感器在体外和体内用于葡萄糖检测。为开发更稳健的传感器，本文报道发现保留葡萄糖介导构象耦合荧光响应的热稳定同源物。作者提出基于结构的结构辅...
Optimizing locked nucleic acid modification in double-stranded biosensors for live single cell analysis.
双链（ds）生物传感器是一类用于生化检测和活细胞成像中核酸序列检测的均相寡核苷酸探针。锁定核酸（LNA）修饰可提高探针的结合亲和力、特异性和抗核酸酶降解能力，但淬灭序列中的 LNA 单体也可能阻碍目标与荧光探针的结合，从而降低 dsLNA 生物传感器的信号。本研究通过改变淬灭序列中 LNA 单体的数量和位置，系统评估 LNA 修饰对...
T7 Endonuclease I-mediated voltammetric detection of KRAS mutation coupled with horseradish peroxidase for signal amplification.
KRAS基因突变在结直肠癌、胰腺癌和肺癌发生中起关键作用，其快速选择性检测对癌症早诊意义重大。本研究开发了一种基于差分脉冲伏安法的简单电化学生物传感器，用于特异性检测KRAS突变。该传感器利用T7核酸内切酶I（T7EI）对DNA错配位点的特异性切割活性，并结合辣根过氧化物酶（HRP）催化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）在过...
Multielectrode biosensor chip for spatial resolution screening of 3D cell models based on microcavity arrays.
三维细胞模型比二维培养更接近体内状态，因此体外研究亟需快速、无创、实时且无标记的分析方法。为表征异质培养物或检测局部药物效应，阻抗谱结合微腔阵列（MCA）可提供空间分辨率。针对以往硅基底MCA不透明、受晶体结构限制且仅含四个方形测量电极的问题，作者采用选择性激光蚀刻（SLE）在熔融石英和硼硅酸盐玻璃中制备无几何限制的微腔。所开发MC...
Micro- and nanosensors for detecting blood pathogens and biomarkers at different points of sepsis care.
严重感染可引发宿主反应失调并导致器官功能障碍，即脓毒症；若不能及时识别和治疗，可能致命。因此，需要在分诊、急诊、病房、重症监护及院外等不同脓毒症护理节点快速检测生物标志物和病原体。现有商业诊断方法在速度、灵敏度和特异性方面尚不能满足临床需求。本文综述基于微纳结构材料的脓毒症诊断工具最新进展，首先介绍乳酸、降钙素原、细胞因子、C反应蛋...
Cross-talk Between (Hydrogen)Sulfite and Metalloproteins: Impact on Human Health.
亚硫酸盐是一种强毒性物质，可损害人体多器官。尽管有毒，它仍被广泛用作食品、饮料和药品中的防腐剂、抗褐变剂和抗氧化剂，因此人体易摄入外源性亚硫酸盐；内源性亚硫酸盐也产生于半胱氨酸和甲硫氨酸的分解代谢。体内生理范围内的血清亚硫酸盐水平主要由钼依赖的亚硫酸盐氧化酶（SO）严格维持，SO通过两电子氧化途径将亚硫酸盐催化氧化为硫酸盐。SO活性...
A flexible energy management approach for smart healthcare on the internet of patients (IoP).
在患者物联网（IoP）中，部署于人体上的生物传感器持续采集生命体征并传输至协调器，能耗与网络寿命是关键挑战。本文提出一种基于自适应采样率的能量管理方法，通过患者风险与行为模式发现动态调整采样率，从而限制传感与传输数据量。该方法采用自适应神经模糊推理系统（ANFIS）、插值函数和监护生物传感器（patron biosensor），并利...