酶促唾液酸化是细胞识别、病原体入侵和疾病进程中的关键事件，其监测可为病理评估提供新工具。传统荧光或代谢标记方法需要大量功能化糖底物，且底物供应有限。无标记生物传感器可显著降低底物用量，因为分子相互作用会改变界面性质并转化为可测信号；但其对界面状态高度敏感，表面层性质会显著影响响应。本文采用电化学阻抗谱（EIS）监测混合单分子层中双天...
本文报道了一种基于银金属有机框架（AgMOF）的电化学发光共振能量转移（ECL-RET）生物传感器，用于灵敏检测 miRNA-107。作者通过室温一步混合静置，以具有聚集诱导电化学发光（AI-ECL）特性的 TPPE 配体和银离子节点构建 AgMOF，使其成为自增强 ECL 发射体。AgMOF 的强而稳定 ECL 信号来源于 TPP...
恶性疟原虫引起最致命的疟疾。基于青蒿素的过氧化物抗疟药是疟疾一线治疗基础，但青蒿素耐药性迅速扩散。合成过氧化物抗疟药（臭氧化物）处于临床开发中，可能提供替代方案。本研究利用化学蛋白质组学比较青蒿素、简单臭氧化物及临床候选药 artefenomel（OZ439）类似物探针在恶性疟原虫感染红细胞中的蛋白烷基化靶标。通过可点击炔烃探针、铜...
原核转录因子可被重新用作精确化学测量与调控的分析及合成工具。单萜是一类在食品、化妆品、香料和医药领域具有重要商业价值的化合物，但因其缺乏发色团且同分异构体难以区分，尤其难以在细胞内快速定量。本文以假单胞菌 Pseudomonas putida 中响应樟脑的 TetR 家族转录调控因子 CamR 为平台，通过定向进化扩展其效应物特异性...
癌症的微创诊断与预后检测有助于新药研发并提高生存率。液活检旨在从常规血液样本中获取肿瘤来源的可操作信息，包括蛋白质、循环肿瘤DNA、外泌体和完整循环肿瘤细胞。由于肿瘤材料在复杂血液混合物中含量极低，分离和检测这些癌症相关物质对器件工程师构成挑战。本综述描述了分支、树枝状和超支化聚合物在液活检器件设计中的化学与应用。这些聚合物可通过多...
二维（2D）卟啉基金属有机框架（MOFs）因横向尺寸大、功能基团丰富而在多个领域具有应用前景，但化学发光2D MOF报道较少。本文通过表面活性剂辅助和原位合成生长方法，构建了化学发光试剂与贵金属纳米颗粒双功能化的2D MOF（ABEI/AuNPs/CuTCPP）。该纳米复合材料具有强而稳定的化学发光（CL）性能和优异的过氧化物酶模拟...
尽管可见光激发的光电化学（PEC）酶生物传感器具有实用价值，但现有光活性基底可见光响应弱限制了其发展。本文通过水热合成和光聚合制备了 TiO2 纳米棒（NRs）/TiO2 量子点（QDs）/聚多巴胺（PDA）/葡萄糖氧化酶（GOx）纳米复合光电电极。TiO2 QDs 具有强光吸收和优异光催化活性，被引入 TiO2 NRs 与 PDA...
本研究旨在建立生物层干涉（BLI）系统，作为直接评价抗聚乙二醇（anti-PEG）免疫球蛋白M（IgM）介导补体激活的替代方法，用于研究加速血液清除（ABC）现象。补体激活在聚乙二醇化及非聚乙二醇化纳米药物静脉注射后的清除中起重要作用，也被认为与反复注射 PEG 化产品后 anti-PEG 抗体结合导致的 ABC 现象有关。研究采用...
骨关节炎（OA）是一种常见且致残的年龄相关性关节退行性疾病，是老年人疼痛和功能障碍的主要原因。一旦关节损伤形成，目前尚无治愈方法，因此迫切需要早期检测和干预。诊疗一体化（theranostics）将治疗与诊断结合，是 OA 管理的有前景策略，但 OA 诊疗一体化仍处于起步阶段。首先需要满足三个基本需求：i）用于疾病发病机制研究和药物...
当多种延长生命药物可用于癌症治疗时，预测药物反应的肿瘤生物标志物对指导治疗至关重要。传统标志物多基于组织整体分析，无法反映导致耐药的单细胞异质性，因此需要能够直接评估单个癌细胞及细胞群药物敏感性的新方法。本研究报道一种利用生物发光显微镜检测单个前列腺癌细胞对雄激素受体轴靶向治疗（ARAT）反应并预测细胞群敏感性的新方法。作者构建了腺...
荧光标记的溶质结合蛋白可因配体结合而改变荧光输出，已被用于多种生物传感器。传统方法常需对多个标记位点和多种荧光团进行试错筛选，过程费时，并可能降低配体结合亲和力或改变特异性。本文提出计算识别非破坏性偶联位点（CINC）方法，用于简化荧光团偶联位点的筛选。CINC 利用蛋白结构动力学性质，识别在偶联荧光团后仍能于配体结合时产生荧光变化...
拓扑异构酶1（TOP1）是抗癌治疗靶点，但酪氨酸-DNA磷酸二酯酶1（TDP1）可修复TOP1药物诱导的DNA损伤，削弱其疗效。为阐明非小细胞肺癌（NSCLC）中联合靶向TDP1和TOP1的相关性，本研究首次对150例NSCLC患者的配对正常肺组织和肿瘤组织进行大样本定量，检测TDP1与TOP1酶活性及蛋白浓度，并关联临床数据。采用...
利用生物传感技术检测病原菌可成为传统培养方法的潜在替代方案，但常规生物传感器特异性和灵敏度较低，且与生物识别元件的选择密切相关，限制了实际应用。哺乳动物抗体因高特异性和抗体生产技术成熟而被广泛用作识别配体，但抗体生物传感器存在批次间不一致和稳定性差等问题，难以视为高效方案。近年来，抗菌肽（AMPs）因稳定性高并具有多个细菌捕获位点而...
在复杂生物介质中避免生物污损并灵敏检测生物标志物仍是生物传感器领域的挑战。本文设计了一种基于特异性抗污损肽和信号放大策略的超低污损、高灵敏电化学生物传感器，用于人血清中前列腺特异性抗原（PSA）检测。首先，在玻璃碳电极表面电沉积聚乙二醇（PEG）掺杂聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT）形成低污损导电多孔层；随后固定链霉亲和素（S...
血清学检测对新冠疫情的防控、监测、流行病学和免疫研究至关重要。本文报道了一种基于等离子体技术的直接血清学生物传感器检测方法，可在15分钟内快速、无信号放大地识别并定量临床样本中的严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）抗体。该便携式等离子体装置采用自主设计的多抗原传感器生物芯片，将受体结合域（RBD）肽和核衣壳（N）蛋白...
本文报道了一类可同时利用化学交换饱和转移（CEST）和生物传感器冗余位移偏差成像（BIRDS）两种机制提供生理信息的顺磁共振生物传感探针。CEST 利用探针上的可交换质子（如 -OH 或 -NHx）产生 pH 对比；非交换质子（如 -CHy）则可通过磁共振波谱成像（MRSI）中的 BIRDS 方法映射组织温度和/或 pH。作者合成了...
有机磷农药（OPs）的滥用会造成环境污染并威胁人体健康，亟需简单、高效且灵敏的检测方法。本文建立了一种基于二氧化锰纳米片（MnO2 nanosheets）信号增强的新型放大荧光偏振（FP）生物传感器，用于高灵敏检测OPs。在该体系中，OPs可高效抑制乙酰胆碱酯酶（AChE）活性，阻断乙酰硫代胆碱（ATCh）水解生成硫代胆碱（TCh）...
有机磷农药（OPs）的过度或滥用使用会在食品和环境中造成严重污染，威胁人类健康与生态系统循环。因此，建立灵敏、便携、特异且经济的 OPs 监测方法对食品安全、生态保护和疾病防控具有重要意义。以酶作为生物识别元件的光学生物传感器已成为 OPs 检测的有效替代方案。本文首先介绍用于 OPs 光学检测的各种酶、传感机制及其优缺点。随后，系...
抗生素滥用对人类健康构成严重威胁，开发简单灵敏的方法检测环境和食品中痕量抗生素残留具有重要意义。本文设计了一种基于适配体封顶沸石咪唑酯骨架材料-8（ZIF-8）@四苯乙烯羧酸（TPE）荧光变化的无标记荧光生物传感平台，用于检测链霉素（kanamycin）。ZIF-8@TPE/适配体（Apt）在 HEPES 缓冲液中因 TPE 分子处...
能量转移（ET）是构建高灵敏度光电化学（PEC）生物传感器的有效手段，但现有 ET 体系材料有限。本文合成了一种由红发射碳点（R-CDs）自组装形成的光活性纳米片（R-CDs NS），其具有宽可见光吸收、稳定光电流响应，并能明显敏化 TiO2。同时合成金纳米笼（AuNCs），其近红外吸收与 R-CDs 发射良好重叠，作为 TiO2/...