微生物生物传感器可用于代谢工程与医学中的动态调控和诊断。然而，天然传感器常同时识别结构相似但功能不同的配体，特异性不足。本研究以一般公认安全菌株大肠杆菌 Nissle 1917（EcN）为宿主，表征了可泛化识别芳香氨基酸或神经化学物的 TyrR 和 TynA-FeaR 两套传感器系统。通过理性蛋白工程，作者基于结构信息选择并定点突变...
本研究旨在评估低流行率大规模社区筛查中，前鼻拭子快速抗原（Ag）检测的准确性。2021年3月，在丹麦哥本哈根一家公共检测中心，纳入18岁及以上自行预约实时逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测的个体。先采集口咽拭子用于RT-PCR检测，随后采集双侧前鼻拭子进行SD Biosensor快速抗原检测，并以RT-PCR为参考标准计算Ag检...
新兴实验证据表明，阿尔茨海默病（AD）中 tau 病理可通过突触连接神经元以类朊病毒方式在脑区间传播。tau 种子化指类朊病毒 tau 招募并使正常 tau 错误折叠、产生新种子的能力，在人类 AD 脑主要 tau 病理出现前即可检出。许多抗肿瘤药物被报道可减轻神经退行性变，支持将已批准或研究中的肿瘤药物重新用于 AD 治疗。本研究...
2019冠状病毒病（COVID-19）对全球生命、经济和公共卫生系统造成严重冲击，亟需简单、快速、低成本、准确、选择性好且灵敏的诊断方法。本研究开发了一种基于金簇、巯基乙醇、严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）刺突抗原蛋白和牛血清白蛋白修饰玻碳电极的电化学生物传感平台，用于检测SARS-CoV-2刺突抗体。在加标真实...
本文报道了一种基于电化学阻抗的生物传感器，用于监测人乳低聚糖（HMO）组成的变化。2′-岩藻糖基乳糖（2′FL）是一种与婴儿生长、认知发育及感染性腹泻保护相关的 HMO。由于遗传差异，部分女性（非分泌型）乳汁中不含或仅含极少量 2′FL，可能影响婴儿健康与发育。然而，目前尚无可在床旁分析人乳中 HMO 存在与浓度的技术。针对这一未满...
能够实时检测生物分子的固态晶体管传感器在新兴生物分析应用中极具吸引力，但将可规模化制造与所需性能相结合仍具挑战。本文提出一种新型生物传感器晶体管概念，采用溶液法制备的In2O3/ZnO半导体异质结，并构建几何工程化的三通道结构，用于快速、实时检测重要生物分子。该传感器将高电子迁移率通道与带有固定分析物受体的传感表面紧密耦合，其中高迁...
为开发用于SARS-CoV-2大流行的便携式生物传感器并实现即时检测，本文提出一种基于10 μm间隙金叉指电极（AuIDE）的适配体传感策略。AuIDE表面经硅烷修饰后沉积约20 nm碳纳米金刚石，以增强对SARS-CoV-2核衣壳蛋白（NCP）的检测。XRD、XPS、EDS和FTIR表征证实金刚石呈立方晶相，碳含量约95%，并存在...
无标记生物传感器，尤其是基于等离子体或硅光子系统的光学换能器，有望成为快速、高灵敏临床诊断、现场环境监测以及食品与工业质量控制的重要替代技术。然而，多数生物传感器技术尚未转化为商业产品，其中关键瓶颈之一是缺乏标准化的传感器生物功能化方案。本综述总结了传感器表面化学修饰与生物受体固定化的常用方法，并从分析灵敏度、选择性、重现性和通用性...
随着精准疾病诊断和个体化医学的发展，基于DNA的电化学生物传感器因杂交特异性强、响应快、易微型化而受到广泛关注。为实现高灵敏度检测，DNA电化学生物传感器的设计关键在于提高靶分子可及性并增强信号读出。本文综述了DNA探针固定与信号放大策略的最新进展，重点讨论基于DNA纳米结构的探针固定方法，该方法可理性控制探针间距并维持探针直立构象...
全氟和多氟烷基物质（PFAS）是一类具有表面活性与疏水疏油性的合成含氟化合物，因碳-氟键稳定而生物半衰期长，已在人体和环境水体中广泛累积。由于人类主要通过摄入接触 PFAS，亟需快速检测饮用水和农业用水中的 PFAS。本文提出一种基于人肝脏脂肪酸结合蛋白（hLFABP）的荧光生物传感器设计策略，用于快速检测 PFAS。通过在配体结合...
本研究旨在比较兔 VX2 肝肿瘤模型中，使用 Lipiodol、Oncozene™ 载药栓塞微球或 LUMI™ 载药微球进行经动脉化疗栓塞（TACE），单独使用或联合碳酸氢钠，对肿瘤微环境代谢与免疫反应的影响。将 21 只荷瘤兔随机分为五组，治疗前后行多参数 MRI 及基于 BIRDS 的细胞外 pH（pHe）成像，并通过免疫组化检...
由于传统检测技术成本高且耗时长，开发低成本、便携且柔性的诊断工具以监测动物饲料添加剂十分迫切。纸基生物传感器作为即时检测工具具有易使用、微型化等优点，但灵敏度通常较低。适配体作为生物识别元件可提高纸基传感器的选择性与灵敏度。本研究开发了一种新型纸基电化学适配体传感器，用于检测莱克多巴胺（ractopamine, RAC）。该传感器采...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）的大规模诊断对疫情溯源和治疗至关重要。本研究开发了一种基于碳纳米管场效应晶体管（CNT-FET）的快速、易用、低成本且可定量的电化学生物传感器，用于在加标唾液中数字检测 SARS-CoV-2 表面刺突蛋白 S1 亚基。该传感器在 Si/SiO2 表面通过喷墨打印碳纳米管构建，并在源...
外泌体的灵敏准确检测有助于癌症等多种疾病的早期诊断。本文建立了一种基于双适配体识别和熵驱动放大的外泌体检测方法。该生物传感器包含两个主要步骤：一是利用SMBs-S1探针和S2–S4探针复合对外泌体进行双适配体协同识别，其中S1探针含CD63适配体，S2–S4探针复合含EpCAM适配体；二是通过S5探针链置换释放S4探针，触发熵驱动催...
选择性检测和量化与人类疾病相关的生物标志物对预防保健至关重要。表面增强拉曼散射（SERS）光谱是一种高灵敏度的无标记分析技术，但其应用效果高度依赖SERS基底的有效制备。本文报道了一种等离子体纸基柔性基底（PPFS）用于SERS传感。通过简单的一步银镜反应（SMR），在Whatman滤纸表面原位生长银纳米结构（AgNS）。FESEM...
酯酶是一类催化酯键水解与形成的水解酶，在工业酶市场中占有重要地位。凭借其独特的生物催化特性，酯酶可用于环境可持续设计，包括生物质降解、食品与饲料工业、乳制品、纺织、农药（除草剂、杀虫剂）、生物修复、生物传感器开发、抗癌、抗肿瘤、基因治疗及诊断等。酯酶可从多种哺乳动物组织、动物和微生物中分离获得，极端环境来源酯酶的发现进一步提高了研究...
本研究将来源于Lachnospiraceae菌的Lba Cas12a（Cpf1）CRISPR系统与杂交链式反应（HCR）相结合，构建了一种用于检测鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）的电化学生物传感器。HCR中两个功能DNA发夹结构在触发序列作用下自主交叉打开并自组装，形成由大量单链DNA组成的聚合物双链D...
生物发光是生物体通过化学反应自发产生光的现象。发光细菌在生物发光生物中具有独特性，其发光强度可反映代谢活性，并直接体现环境因素对细胞存活的影响。此外，细菌生物发光全过程由基因编码，无需额外添加底物，因此已成为生物分析和生物成像中全细胞生物传感器及生物报告系统的重要工具。本综述系统总结了野生型和重组发光细菌在检测环境污染物及生物分子毒...
冠状病毒病（COVID-19）已成为全球性大流行，带来严重公共卫生问题。尽管已有多种检测方法用于早期诊断和监测，但仍需更新颖的方法。目前常用方法包括快速抗原检测、血清学调查、逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）、人工智能技术和基于传感器/生物传感器的检测。其中RT-PCR灵敏度和特异性高，但耗时长且需要专业人员。近年来，电化学生物传感...
生物传感器是将生物信号转换为可观测响应的分析工具，可用于严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）感染的早期检测。其通过靶向病毒抗原评估临床进展，提供感染严重程度和关键趋势信息，并具备现场、快速、高灵敏等特点，可在医院、机场等人员密集场所进行筛查。微流控与纳米技术是发展生物传感器技术的重要基础。近年来，由于高选择性、简便、...