microRNA（miRNA）是具有重要调控作用的内源性非编码单链RNA，其异常表达与多种疾病密切相关。miRNA在体液中稳定性高，可作为高特异性和高灵敏度的生物标志物；但其分子小、序列相似度高、丰度低，使检测困难，因此发展准确灵敏的miRNA生物传感方法至关重要。电化学生物传感器因灵敏度高、操作简便、成本低且易于微型化，成为miR...
人诺如病毒（Human norovirus, HuNoV）是一种食源性病原体，可在全世界各年龄段人群中引起急性胃肠炎。目前尚无获批的疫苗和抗病毒药物，因此开发准确、快速的检测技术对于控制 HuNoV 暴发具有重要意义。本文综述了 HuNoV 检测的研究进展，内容涵盖免疫学方法、分子检测技术和生物传感器技术。免疫学方法和分子检测技术目...
本文报道了一种基于玻璃碳/聚吖丙啶/铵离子选择性膜的高稳定固态接触电位生物传感器，用于脲酶活性测定和尿素检测。作者首先研究了脲酶-尿素相互作用，并确定了该酶促反应的 Michaelis-Menten 常数。将脲酶固定化于铵离子选择性电极表面后，所得尿素生物传感器表现出优异的电位稳定性（漂移系数约 0.9 mV/h）和较短响应时间（t...
本文报道了一种基于酪氨酸酶（tyrosinase）的新型金属支撑双层脂质膜（BLM）生物传感器，用于水中酚（phenol）的定量检测。该检测策略不依赖传统酚氧化酶体系中常见的氧化还原级联反应监测，而是直接监测酶与酚之间的初始结合事件，从而在环境水样监测中兼具高灵敏度、高选择性、可靠性和操作简便性。传感器以聚四氟乙烯包覆银丝为基底，在...
角质形成细胞是皮肤主要细胞类型，其增殖能力是维持皮肤功能的关键，但随年龄增长而下降。表皮生长因子（EGF）可促进角质形成细胞生长，但在医学和化妆品应用中受限于成本高、稳定性差及难以透皮等问题。因此，寻找可模拟EGF活性的小分子天然化合物具有重要意义。本研究利用改良的全细胞生物传感器系统，观察到姜黄来源的萜类小分子异姜黄烯醇（isop...
食品过敏已严重影响部分人群生活质量甚至危及生命，目前尚无有效治愈手段，避免摄入含过敏原食品仍是预防过敏疾病最有效方式，因此亟需开发快速、准确、灵敏且可靠的食品过敏原检测方法。适配体是通过系统进化配体指数富集（SELEX）筛选得到的寡核苷酸序列，能以高特异性和选择性结合多种靶标，并可结合不同换能技术构建多种适配体传感器。近年来，随着新...
金属有机框架（MOFs）作为多孔纳米材料已广泛用于工业和生物医学领域。本文首次引入一种不可预测的一锅法，在高重力辅助下于更绿色介质中合成氨基化 MIL-53（NH2-MIL-53）。随后将卟啉分子修饰到 MOF 表面，以提高所制备纳米复合材料对遗传材料和原位细胞蛋白结构的敏感性。遗传结构域与卟啉氮原子以及表面羟基之间形成氢键的概率相...
心血管疾病是全球发病率和死亡率的首要原因。非编码RNA与心血管疾病的发生发展相关，但组织特异性microRNA（miRNA）数据有限。本研究分析192例冠状动脉疾病（CAD）患者冠状动脉搭桥术（CABG）中获取的内乳动脉（IMA）组织特异性miRNA，旨在建立可用于发现诊断生物标志物和治疗靶点的参考图谱，并将其与心血管危险因素关联。...
破坏病原菌群体感应（QS）通讯或群体淬灭（QQ）分子是应对细菌感染的有前景策略。芽孢杆菌属具有益生菌和天然抗菌分子来源等生物技术应用。本研究表征了从不同养殖鱼类肠道分离的200株芽孢杆菌抑制鱼类病原菌QS的QQ潜力。约12%受试鱼源芽孢杆菌可干扰合成QS分子；进一步筛选10株胞外QQ分子产生菌，并评估其对气单胞菌属、弧菌属、Phot...
本文以热还原氧化石墨烯（TRGO）和改性金纳米颗粒（AuNPs）为电极纳米材料，构建了用于长效生物反应器中 D-塔格糖（D-tagatose）监测的无介质生物电催化系统。作者将来源于 Gluconobacter industrius 的 D-果糖脱氢酶（FDH）分别固定化于 4-巯基苯甲酸（4-MBA）或 4-氨基硫酚（PATP）修...
多巴胺（DA）和尿酸（UA）在生物基质中共存且具有重要生理功能，发展能够同时高灵敏检测二者的生物传感技术对诊断与分析应用具有重要意义。本文通过电化学还原法构建了具有双层结构的 Ti3C2Tx/rGO 异质结构电极，将 rGO 修饰在多孔 Ti3C2Tx 电极表面，用于同时检测 DA 和 UA。通过改变 Ti3C2Tx 电极表面 rG...
本文提出一种集实验与建模于一体的新框架，用于基于抑制的双酶（IBE）电化学生物传感器，以检测可能诱发神经系统疾病的乙酰胆碱酯酶（AChE）抑制剂。该传感器通过在丝网印刷电极（SPE）阵列的金色工作电极上共固定AChE和酪氨酸酶（Tyr）制备。反应体系包含氧化还原循环放大机制，以提高电流输出和灵敏度。建立机理数学模型，模拟关键扩散与反...
肺部疾病（如感染、哮喘、肺癌和肺纤维化）对全球人类健康构成严重威胁。传统二维细胞模型和动物模型难以模拟人肺特有的生理与病理特征。近十年来，基于三维结构的人体器官芯片（organ-on-a-chip, OOC）平台迅速发展，其中肺芯片（lung-on-a-chip, LOC）能够再现肺泡-毛细血管界面、呼吸运动、组织-组织界面及上皮-...
本文提出并数值模拟了一种新型波导型表面等离子共振（SPR）传感器。该传感器由石墨烯覆盖层、金（Au）薄膜和碳化硅（SiC）波导层构成，并制备于二氧化硅/硅（SiO2/Si）基底上。由于 SiC 具有较大带隙，传感器可在可见光和近红外波段工作，从而降低水基传感介质中的光吸收并提高灵敏度。研究通过比较传感介质折射率（RI）变化引起的共振...
本文制备了Co3O4/NiCo2O4纳米复合材料，并将其作为新型非酶电化学生物传感器，用于准确检测过氧化氢（H2O2）和多巴胺（DA）。ZIF-67是以Co为中心金属离子的金属有机框架（MOF），在700 °C下煅烧可得到保留ZIF-67结构的Co3O4；基于ZIF-67煅烧过程合成中空Co3O4纳米晶，其开放结构可增大Co3O4/...
标志蛋白的定性和定量检测在生命科学和医学中具有重要意义。本文开发了一种基于 DNA 自组装和小分子连接 DNA 末端保护效应的电化学 DNA 生物传感器，用于蛋白检测。该策略以小分子生物素及其受体蛋白链霉亲和素（SA）为模型。将特定序列的 DNA 固定于金电极表面，命名为 M1-Biotin DNA。M1-Biotin DNA 与 ...
本研究考察了通过外扩散法在玻璃表面制备的银纳米岛薄膜在生物相容缓冲液中的稳定性及其在表面增强拉曼散射（SERS）中的应用。结果表明，银纳米岛薄膜在磷酸盐缓冲液（PBS）、1:100 稀释 PBS、以等量高氯酸钠替代氯化钠的 PBS 基缓冲液以及酸性磷酸盐缓冲液中保持稳定；而将 PBS 中的氯化钠替换为四甲基氯化铵会导致纳米岛降解。经...
本研究开发了一种用于敏感检测鼠伤寒沙门氏菌的荧光生物传感器，结合低梯度磁场与基于Faster R-CNN的深度学习算法识别细菌细胞上的荧光斑点。首先，用包被捕获抗体的磁性纳米微球（MNBs）从样品背景中分离目标菌，形成磁性菌；随后，用修饰检测抗体的异硫氰酸荧光素荧光微球（FITC-FMs）标记磁性菌，形成荧光菌。在低梯度磁场作用下，...
乙型肝炎病毒（HBV）感染是全球公共卫生威胁，慢性乙型肝炎（CHB）可能进展为肝细胞癌（HCC），亟需低成本、可实用的诊断方法。本研究采用商业半导体工艺制备多晶硅纳米线场效应晶体管（pSiNWFETs），并通过化学功能化实现乙肝病毒表面抗原（HBsAg）和乙肝病毒X蛋白（HBx）的飞摩尔级无标记检测。HBsAg是HBV感染诊断的标志...
基于生物相容材料开发表面增强拉曼散射（SERS）传感器，在可穿戴与体内监测目标分析物方面具有广阔应用潜力。本文报道了一种由高孔隙率丝素蛋白基底与金纳米裂纹组成的高灵敏SERS传感器。多孔丝素蛋白表面具有粗糙形貌，蒸镀金纳米结构后，在纳米裂纹区域形成强局域电磁场增强，从而显著提升拉曼信号。作者以4-氨基苯硫酚（4-ABT）为拉曼探针分...