本研究开发了一种以酿酒酵母 Saccharomyces cerevisiae 作为活性生物元件的模型电化学生物传感器，用于检测水溶液中的甲醇。作者组装并测试了多种三电极电化学池构型，采用不锈钢 SS316 作为电极材料，部分工作电极表面修饰薄层三氧化钨 WO3，并将酵母细胞通过旋涂法固定于工作电极。以 0.9% NaCl 为空白溶液...
农药在农业和园艺中广泛用于控制杂草、真菌和昆虫，但喷洒方式方向性差，部分农药渗入土壤并随径流进入地下水。现有用于土壤径流农药检测的电化学传感器仍较少，且多存在传感器修饰复杂和样品前处理繁琐的问题。本文提出一种直观的电化学分析传感器方法，用于在10 min内对土壤径流中常用农药草甘膦和莠去津进行按需快速筛查。该传感器基于硫醇交联剂和抗...
水凝胶是一类具有可调物理化学性质的三维水凝胶平台，可通过材料工程调控其刚度、孔径、黏弹性、微结构、可降解性、配体呈现和刺激响应性，从而影响细胞信号级联与细胞命运。本文首先简要介绍水凝胶的物理化学性质与制备策略，随后系统阐述不同水凝胶性质对细胞行为和细胞信号事件的影响，包括整合素聚集、黏着斑复合体积累与激活、细胞骨架重排、蛋白核质穿梭...
本文报道了一种新型三嗪基氢键有机框架（Tr-HOFs）作为电化学发光（ECL）发光体，用于构建无标记生物传感器检测链霉素（Kana）。Tr-HOFs 由 6,6′-(1,4-亚苯基)双(1,3,5-三嗪-2,4-二胺)（phenyDAT）通过 N···H 氢键自组装聚合制备，phenyDAT 经环化反应合成并作为配体。与几乎无 EC...
癌症干细胞（CSCs）在转移中发挥重要作用，但其动态行为与诱导机制尚不清楚。本研究采用高分辨率活体成像并结合癌症干细胞生物传感器（SORE6>GFP），在活体小鼠乳腺肿瘤中直接观察 CSCs。结果显示，CSCs 呈现慢迁移、侵袭足丰富的表型，这是转移性肿瘤细胞的典型特征；CSCs 在巨噬细胞附近富集，尤其富集于含巨噬细胞的肿瘤转移微...
微小RNA（miRNA）的灵敏准确检测对肿瘤标志物早期临床诊断具有重要意义。本文开发了一种新型光电化学生物传感器，基于锌空位介导的直接Z型CdS/ZnS异质结（CSZS-VZn），用于超灵敏、高选择性检测miRNA-122。所制备的Z型异质结纳米复合材料具有缺陷能级特性，可使光生载流子停留在锌空位缺陷能级，并与CdS价带中的光生空穴...
生物聚合物薄膜因生物相容性、环保和体内分析潜力而在即时检测领域受到关注，但导电性差限制诊断灵敏度。为实现高质量电化学生物传感器监测，需有效结合放大修饰剂与换能表面，并优化识别界面连接。本文提出一种无酶电化学生物传感器，基于电合成的生物相容性三氧化钨/聚谷氨酸（WO3/poly glutamic acid, WO3/PGA）纳米生物复...
针对实时逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）耗时长、抗原检测灵敏度不足等问题，本文报道了一种具有增强抗污性能的三聚合物刷生物界面，用于未处理临床样本中 SARS-CoV-2 的直接快速检测。该界面由两性离子与非离子单体组成，经生物识别元件后修饰后仍能显著降低复杂介质中的非特异性吸附。将其构建于压电传感器表面，并固定人细胞表达的抗 S...
根据作者此前提出的方案，三种糖鞘脂（GSL）衍生物——乳糖神经酰胺（Lac-Cer, 1）、神经节苷脂 GM1-Cer（2）和 GT1b-Cer（3）——被安装到经 Au 纳米颗粒修饰的玻璃表面。本研究尝试采用微波辐照促进其安装反应，以替代耗时较长的传统自组装单分子层（SAM）技术。利用可程序控温的先进微波反应器，在不同微波辐照条件...
传统三电极电化学系统依赖大块电极，限制了手持式电化学设备在临床中的应用。本文采用丝网印刷技术在OHP片上制备了2×2、3×3和4×4 mm2三种有效面积的屏印碳电极（SPCEs），并在其表面电沉积约2 nm的石墨烯量子点（GQDs），用于检测心脏生物标志物C反应蛋白（CRP）。该介体依赖型伏安生物传感器表现出良好灵敏度、低检出限和线...
本研究以Hagenia abyssinica（HAPLE）植物叶提取物为还原剂和封端剂，通过生物还原硝酸银绿色合成银纳米颗粒（AgNPs）。紫外-可见分光光度法证实AgNPs形成，溶液最大吸收位于430 nm；并对温度、pH、反应时间、硝酸银浓度和叶提取物体积等参数进行优化。傅里叶变换红外光谱（FTIR）证实参与还原与稳定的官能团，...
基于无标记电学传感的通用生物分子分析平台可应对重要诊断挑战。场效应晶体管（FET）生物传感器通过探测生物实体电荷实现即时检测，皱褶石墨烯尤其具有前景。此前已报道在皱褶石墨烯FET平台上利用DNA分子实现电学场效应传感的检出限。本文报道了皱褶石墨烯FET对多巴胺、白细胞介素-6（IL-6）和SARS-CoV-2病毒蛋白等小分子与蛋白生...
本文数据文章报道了利用表面声波（SAW）生物传感器研究二甲基亚砜（DMSO）共溶剂浓度对肿瘤坏死因子α（TNF-α）与其小分子抑制剂SPD304相互作用动力学影响的数据。SAW传感器由36°旋转锂钽（LiTaO3）压电基底上的双延迟线构成，叉指换能器（IDT）由20/80 nm Cr/Au蒸镀制成，周期40 μm，工作频率约103 ...
在新冠疫情背景下，生物检测技术至关重要。本文提出利用先进光纤生物传感器应对SARS-CoV-2及其他人冠状病毒（HCoVs）防控中的两个问题：一方面，将SARS-CoV-2、SARS-CoV和MERS-CoV的三聚体刺突蛋白固定于光纤生物传感器表面，对新冠康复者血液进行并行与串联检测，以筛选能同时识别三种冠状病毒刺突的广谱识别抗体（...
为实现能够识别疾病状态（如低氧）并产生相应治疗性生物制剂的“智能”细胞治疗，开发合适的低氧响应启动子至关重要。现有低氧响应启动子通常由多个含低氧响应元件（HRE）的重复序列与最小核心启动子组成，但重复序列存在基因组不稳定性，可能影响细胞治疗产品的长期一致性。为此，作者设计了一种合成友好的低氧诱导启动子SFHp，其GC含量控制在25%...
本文报道了一种基于层级氮富集碳包覆 Ti2Nb10O29（TNO@NC）的分子印迹电化学生物传感器，用于葡萄糖检测。首先采用聚吡咯-化学气相沉积（PPy-CVD）法制备 TNO@NC，该方法废物产生少；随后将 TNO@NC 颗粒滴涂于玻璃碳电极（GCE）表面并用红外加热灯干燥。在 75.0 mM 吡咯和 25.0 mM 葡萄糖存在下...
本文报道了面向CMOS兼容生物传感器开发的碳化聚合物微电极制备实验进展。作者采用双光子聚合（2PP）在石英晶圆上3D打印桥-柱（bridge-on-pillars）聚合物微结构，并在不同退火条件下提高前驱体中的碳含量，以获得足够电导率，从而可通过通电流实现局部焦耳加热。研究针对完全碳化通常需要高于700°C、超出CMOS兼容温度窗口...
γ-氨基丁酸（GABA）是哺乳动物中枢神经系统的主要抑制性神经递质，与多种神经系统疾病相关，并在正常神经元活动、信息处理、突触可塑性及神经网络同步中发挥关键作用。目前微透析被广泛用于监测 GABA 水平，但其时间分辨率和空间分辨率有限。电化学传感器用于神经递质测量时具有更高的时间分辨率和空间分辨率，可克服上述局限。本文采用低成本、简...
生物传感器建模对设计阶段具有重要意义。主流器件仿真软件（如Silvaco）缺乏针对生物受体模拟的充分资源，而生物体系的高度复杂性使建模需要生物化学、生物传感器技术和电子器件（如场效应晶体管FET）的交叉知识。本文提出一种用于酶-FET生物传感器的解析模型，基于零级、一级或二级反应，计算产物浓度随时间的变化。该数学模型与一个实验葡萄糖...
智利圣卡洛斯等社区因缺乏及时常规检查和实验室结果而成为欠服务人群，癫痫患者长期治疗中的用药依从性尤为困难。本文提出一种即时检测装置（POCD）的设计与概念验证，用于测量唾液中卡马西平（carbamazepine, CBZ）水平，从而筛查癫痫患者是否接受正确剂量处方。研究展示了丝网印刷电极（SPE）设计、激活电路以及验证该生物传感器可...