本研究报道了一种用于检测癌胚抗原（CEA）的新型、经济、可批量制备的电化学免疫传感器。CEA 是实体瘤常用临床肿瘤标志物。作者采用一步化学还原法合成银纳米颗粒（Ag NPs），并用改进 Stober 溶胶-凝胶法在其表面包覆二氧化硅，得到 Ag@SiO2 核壳纳米颗粒。TEM、UV-Vis、XRD、拉曼、FTIR 和 DLS 表征表...
本研究报道了一种用于卡那霉素（kanamycin）荧光检测的适配体生物传感器的开发、验证与实际应用。该传感器以 5′-FAM 标记的核酸适配体作为特异性识别与荧光标记元件，以金纳米颗粒（Au NPs）作为荧光动态猝灭源，采用“信号增强”（signal-on）策略构建均相荧光检测体系。在无卡那霉素时，FAM-适配体吸附于 Au NPs...
工作于中红外（mid-IR）波段的等离激元生物传感器适合高特异性、无标记光学生物传感，其原理是通过检测生物分子与周围介质相互作用引起的共振波长移动来识别目标。然而，金属等离激元传感器在中红外波段存在信号转换差和光学损耗高等问题，导致灵敏度较低。本文提出一种超双曲材料（HMM）生物传感器，利用石墨烯等离激元在中红外波段的强局域化和可调...
蛋白质功能常依赖配体诱导的构象变化，但常规生物物理筛选通常不能直接揭示配体如何影响其功能。本文开发了一种高通量第二谐波产生（SHG）生物传感器，用于实时检测与蛋白结合后诱导构象变化的片段并识别动态区域。作者以乙酰胆碱结合蛋白（AChBP）为模型，建立野生型和六个单半胱氨酸突变体的多孔板SHG检测体系，并通过胺基或马来酰亚胺化学偶联第...
本文报道了一种用于检测C-反应蛋白（CRP）的新型三明治电化学生物传感器。该传感器以氮掺杂三维碳纳米结构（CoFe/N-GCT）为电极基底，以负载甲苯胺蓝（Tb）的铜基金属有机框架（Cu(II)-HKUST-1/Tb）作为信号元件。Tb作为电化学活性物质，在溶剂中易聚集形成聚合物，导致电化学响应较差；Cu(II)-HKUST-1具有...
电子废物带来环境与生物毒性风险，可回收电子器件有望降低其影响。本文报道一种全碳可回收薄膜晶体管，采用结晶纳米纤维素作为栅介质、半导体碳纳米管作为沟道、石墨烯作为电极，并以纸为基底。作者开发了结晶纳米纤维素墨水，使其与碳纳米管和石墨烯墨水兼容，并可通过室温气溶胶喷射直接打印到纸基底上。在纳米纤维素墨水中添加0.15 mM氯化钠引入可移...
本研究旨在利用可穿戴 ECG 心率监测器获取的心率变异性（HRV）数据，评估中国某大型公立医院护士的真实工作场所压力。研究纳入 17 名护士，其中神经外科 7 名、重症监护室 9 名；参与者在工作期间佩戴无线 ECG 心率监测器，并在下班后完成中国护士压力反应量表（CNSRS）作为主观评价标准。研究采集人口学信息、体位、心率、R-R...
百日咳鲍特菌是引起百日咳的最常见病原体，百日咳具有高度传染性。本研究建立了一种基于环介导等温扩增（LAMP）与纳米颗粒侧流生物传感器（LFB）联用的检测方法，用于百日咳鲍特菌感染的快速诊断。研究针对百日咳毒素启动子区域设计了一组六条引物，LAMP扩增结果通过LFB试纸条快速、直观地显示。推荐反应条件为66°C扩增40 min。结果表...
针对双氯芬酸（DCF）作为水污染物残留风险及其痕量检测需求，本文开发了一种简单而灵敏的电化学适配体传感器。首先将羧酸功能化多壁碳纳米管（f-MWCNT）滴涂修饰在玻碳电极（GCE）表面，随后通过 EDC/NHS 两步化学将氨基末端 DCF 适配体共价固定于 f-MWCNT 表面，形成酰胺键。f-MWCNT 提供高接枝密度的稳定基质，...
病原菌的快速检测与抗菌药物敏感性评估对公共卫生，尤其是资源有限地区具有重要意义。本文开发了一种基于银纳米颗粒-转化酶复合物（AgNPs-invertase complexes）和个人血糖仪（PGM）的细菌快速、便携、通用检测方法。在该体系中，带正电的聚乙烯亚胺修饰银纳米颗粒（PEI-AgNPs）通过静电作用与带负电的转化酶结合，抑制...
神经元在不同时空尺度上整合输入，理解 G 蛋白偶联受体（GPCR）介导信号事件的时序对阐明神经系统药物作用机制至关重要。活细胞中信号动力学的测量因荧光生物传感器和染料的采用而发生转变，这些工具将生物信号转换为可用显微成像或荧光酶标仪记录的光学信号。本文介绍这些方法的应用实例：（1）利用 cAMP 和 arrestin 生物传感器对阿...
抑郁症具有多因素和异质性，使精准治疗困难。肠道微生物组与神经功能之间的相互作用构成肠脑轴，微生物产生的多种代谢物通过该轴影响宿主免疫、代谢和神经通路。粪菌移植等研究提示，肠道菌群组成变化可导致肠脑轴失调，并可能参与抑郁发生。当前生物标志物检测常依赖脑脊液或血液样本，采用高效液相色谱、质谱和核磁共振等技术；合成生物学则通过工程化益生菌...
Toll样受体（TLR）是识别保守微生物成分的主要模式识别受体，在固有免疫和适应性免疫启动中发挥重要作用。由于微量 TLR 配体即可产生强免疫调节效应，研究及治疗性生物制品生产中常需高灵敏、高特异检测 TLR 配体。本文报道基于高灵敏 NF-κB::eGFP 报告基因 Jurkat JE6-1 T 细胞系构建的细菌 TLR 配体检测...
单加氧酶是一类促进细菌降解烷烃和烯烃的酶。与单加氧酶相关的调控元件是自然界固有的烃类传感器，在功能表征后，可用于构建快速、低成本且灵敏的生物传感器，应用于生物修复和代谢工程等领域。目前已鉴定出许多细菌单加氧酶，但其中只有少数系统的调控机制得到深入研究。在已发表基因组序列和尚未培养细菌中，仍存在大量未被探索和利用的调控酶与启动子元件的...
工业发酵过程需要高鲁棒性，但培养基组分、发酵产物和物理扰动会引起细胞应激并降低性能。胞外表现已被广泛研究，而胞内状态因缺乏实时监测工具仍知之甚少。遗传编码荧光生物传感器已成为改善微生物生产力和胁迫耐受性的有前景工具。本研究将感知酿酒酵母胞内环境（pH、ATP、氧化应激、糖酵解通量和核糖体生产）的荧光生物传感器整合为通用工具箱。作者开...
学习和执行新行为需要大量神经信号传导，代谢代价高，而暴露和练习可降低信号与代谢需求。本研究利用植入小鼠初级运动皮层（M1）的生物传感器，考察新异与习惯化跑轮行为以及费力行为对细胞外葡萄糖和乳酸的调节。结果表明，运动行为可使M1细胞外乳酸升高、细胞外葡萄糖下降，且这些变化受经验、新异性和行为强度调节。细胞外乳酸升高与行为新异性和执行难...
糖尿病是主要健康问题，每年导致约400万人死亡，全球约1.7亿人患病。虽然目前尚无根治方法，但糖尿病患者需密切监测血糖以避免并发症。血液葡萄糖筛查已成为临床分析和个体化护理的重要需求，因此需要开发先进、灵敏的血糖检测方法。双金属纳米颗粒（BMNPs）是由两种金属组成的纳米结构，因两种组分间的协同效应而表现出新的性质与应用，在临床诊断...
本文研究了用于快速生物医学分析的新型混合微流控生物芯片各元件制造技术的特点，并进行了比较分析。所设计生物芯片集成微流控系统，可在生物流体中富集目标化合物，从而提高系统灵敏度，并实现检测单元的无标记设计。文中给出了用于蛋白质结构无标记荧光检测的给定拓扑微流控系统的多层制造工艺：首先用(3-氨基丙基)三甲氧基硅烷（APTMS）对玻璃基底...
本文报道了一种利用标准微加工技术制备稳定介孔硅膜的稳健方法。多孔硅膜通过原子层沉积（ALD）分别以氧化铝（Al2O3）、氧化铪（HfO2）和氧化钛（TiO2）进行钝化，以解决新鲜刻蚀多孔硅在水相中易氧化、溶解的问题。作者对所得膜进行了形貌、光学性质和化学性质表征，并开展了稳定性测试与光学探测噪声水平测定。初步生物传感应用采用 Al2...
本研究调查了完成 ChAdOx1 nCoV-19 疫苗接种后严重急性呼吸综合征冠状病毒 2（SARS-CoV-2）抗体的持久率，这对于评估疫苗效力和制定接种策略具有重要意义。作者使用五种 SARS-CoV-2 抗体检测方法，评估了 ChAdOx1 nCoV-19 疫苗接种前（T0）以及接种后 1 个月（T1）、4 个月（T2）和 7...