由于当前全球SARS-CoV-2大流行，需要快速且准确的诊断工具以防止COVID-19在全球传播。作者构建了基于碳纳米管/氧化钨（CNTs/WO3）丝网印刷电极的电化学传感平台，将完整SARS-CoV-2病毒颗粒印迹在聚合物基质中，形成病毒互补结合位点。该传感器对目标病毒相对于其他受试人类冠状病毒和流感呼吸道干扰病毒表现出高选择性。...
本文设计了一种基于金纳米颗粒@石墨相氮化碳（Au NPs@g-C3N4）作为信号发生器、并结合 T7 核酸外切酶（T7 Exo）参与的目标循环扩增的光电化学（PEC）生物传感平台，用于定量监测 microRNA-141（miRNA-141）。首先，将制备的 Au NPs@g-C3N4 涂覆于电极表面，由于 g-C3N4 独特的光电子...
本文提出一种基于表面增强拉曼散射（SERS）的新型分析技术，利用小麦胚芽凝集素（WGA）与核酸适配体的双重识别模式，同时检测金黄色葡萄球菌（S. aureus）和单核细胞增生李斯特菌（L. mono）。将WGA修饰于Fe3O4@Au磁性纳米颗粒（MNPs）表面，可在15 min内从橙汁、生菜提取液和人体尿液等复杂样品中高效捕获目标菌...
DNA walker 可沿轨道连续输出信号，但其反应动力学限制高效读出。本文通过将一个 walker 和三条 DNA 轨道共定位在四边形核酸框架中，构建了四边形 DNAzyme walker（qDNA walker）反应单元。与常见游离 DNAzyme walker 相比，qDNA walker 的反应动力学提高 2.3 倍，可在 ...
人血清中 microRNA（miRNA）的检测对癌症早期预防具有重要意义。本文报道了一种新型自供电生物传感平台，将基于酶生物燃料电池（EBFC）的自供电生物传感器与匹配电容器集成，用于 miRNA 检测。该平台以石墨炔（GDY）纳米片负载金纳米粒子（AuNPs/GDY）修饰碳纸（CP）作为生物阳极和生物阴极基底；生物阳极固定葡萄糖氧...
核酸（NA）超低丰度检测对医学诊断和病原体筛查至关重要。本文提出一种基于肽核酸（PNA）识别探针和仿生电RAFT聚合（BERP）放大策略的电化学方法，用于高选择性和放大检测核酸。该方法利用末端固定 PNA 探针识别目标核酸，通过磷酸-锆(IV)-羧酸（PZC）化学标记硫代羰基硫 RAFT 试剂，并在 BERP 辅助下生长含二茂铁（F...
肿瘤来源外泌体miRNA在癌症发生与进展中可能具有重要功能，是早期诊断和预后监测的潜在生物标志物。然而，外泌体miRNA的简单、灵敏且无标记检测仍具挑战。本文报道了一种基于聚合物分选高纯度半导体碳纳米管（CNT）薄膜的超灵敏、无标记且稳定的场效应晶体管（FET）生物传感器，用于检测外泌体miRNA。与传统CNT FET不同，该传感器...
阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）是一种常见睡眠障碍，常合并高血压、糖尿病和心血管疾病。其诊断金标准为整夜多导睡眠图（PSG），但因患者不适、需住院监测及预约等待时间长，许多患者未被诊断。为克服 PSG 的局限，研究者探索了家庭睡眠呼吸暂停测试、智能可穿戴设备、智能枕头、生物运动传感器、无线电波和压电传感器等新型检测技术，以及连续正压通气...
磁共振成像（MRI）和磁共振波谱（MRS）可快速无创获取解剖信息，但临床磁场下灵敏度低，难以识别疾病相关低丰度生物标志物。超极化129Xe MRI/MRS作为传统1H成像的补充，已成为重要研究方向。129Xe可通过自旋交换光学泵浦实现超极化，具有低背景、大化学位移窗口和较长弛豫时间，适合体内成像。氙与cryptophane（隐烷）等...
免疫细胞分泌的IFN-γ对肿瘤细胞具有多种作用，包括诱导免疫检查点与抗原呈递、抑制增殖和诱导凋亡。作者将双启动子系统与IFN-γ信号响应启动子结合，构建了名为干扰素传感探针（ISP）的报告系统，通过荧光和生物发光定量IFN-γ响应。转座子整合位点效应由PGK启动子驱动的荧光蛋白表达加以校正。在五种潜在IFN-γ响应元件中，IFN-γ...
开发了一种基于导电纳米复合水凝胶的 L-乳酸生物传感器。该水凝胶由海藻酸钠（Alg）与聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT）组成，并负载金纳米颗粒（GNP）。Alg 提供三维结构支撑与柔性，PEDOT 赋予导电性与传感能力，GNP 相对于简单伏安和计时电流响应提供信号放大。在优化条件下，该纳米复合水凝胶可检测过氧化氢，循环伏安法和...
本文首次全面综述了纳米光学传感器、电化学传感器及其生物传感器对窄治疗指数药物（NTIDs）进行定量测定的研究进展。NTIDs的有效剂量与产生不良毒性效应的剂量之间窗口很窄，因此准确测定这些药物对临床医生作出明确治疗判断非常重要。常规分析技术虽然常用，但存在昂贵、繁琐、耗时且需要熟练操作人员等局限。相比之下，纳米传感/生物传感技术因能...
抗体在固体表面的固定广泛用于免疫分析、生物传感器和亲和层析，但固定稳定性与取向仍是挑战。自组装蛋白层可通过直接沉积涂覆不同表面，利用基因工程表达融合蛋白可形成自固定抗体功能层。本研究构建了融合蛋白，将平菇 I 类真菌疏水蛋白 Vmh2 的自组装粘附特性与两种抗海洋毒素单链可变片段（ScFv）的识别功能结合。所选 ScFv 分别识别与...
本研究构建了一种用于灵敏、选择性检测核酸的双模DNA传感器。该传感器基于树状多孔硅纳米颗粒（DPSNs）和杂交链式反应（HCR）信号放大策略。在目标DNA存在时，捕获探针与报告探针同目标形成夹心结构，并触发HCR，使标记有FAM荧光基团和蔗糖酶的H1/H2发夹探针打开并组装成双螺旋聚合物，从而同时输出荧光强度和个人血糖仪（PGM）葡...
本文开发了一种新型金属-有机框架（MOF）@共价有机框架（COF）杂化材料，具有分级纳米结构和优异光活性，并作为双模光电化学（PEC）与电化学（EC）生物传感器的多功能平台，用于检测HIV-1 DNA。作者先以预合成的Cu-MOF纳米椭球为模板，利用铜酞菁四胺（CuPc-TA）和2,9-双[p-(甲酰基)苯基]-1,10-菲啰啉（P...
详细模拟表明，电酶谷氨酸（Glut）传感器在体外与体内模型中的性能关系，受脑细胞外液（ECS）中传质阻力以及谷氨酸和 H2O2 清除速率的共同影响而变得复杂。数学建模为展示这些器件在多种体内条件下的预期响应提供了有力手段，而这些响应难以用现有实验技术直接获得。通过一维瞬态模型模拟，作者发现体内传感器响应可能比先前认为的更强烈地依赖于...
小分子抗肿瘤药在肿瘤细胞中的靶向递送、给药选择性评估以及分子水平药效监测仍是癌症化疗开发中的关键挑战。本文报道了一种靶向治疗诊断脂质/肽/DNA 脂多聚体纳米颗粒，可同时递送 EGFR 酪氨酸激酶抑制剂和编码 Crk 基生物传感器 Picchu-X 的质粒 DNA。该传感器在靶细胞内表达后，可通过荧光寿命成像（FLIM）定量小鼠结肠...
尿苷二磷酸 N-乙酰氨基葡萄糖（UDP-GlcNAc）是糖基转移酶合成糖蛋白、糖胺聚糖、糖脂和糖 RNA 的核苷糖底物，也是 O-GlcNAc 蛋白修饰的动态供体，连接营养、代谢、信号与疾病。为在生物体系中实时监测 UDP-GlcNAc，本文报道首个遗传编码绿色荧光 UDP-GlcNAc 传感器 UGAcS。该传感器将环化置换绿色荧...
柔性皮肤贴片生物传感器有望用于汗液中生理参数的非侵入检测，但需满足柔性导电平台、弯曲与接触稳定性、快速电化学动力学及生物分子固定等要求。本文报道了一种导电聚合物增强的激光辐照石墨烯（LIG）异质三维换能器。通过局部激光辐照在聚酰亚胺上图案化形成多孔LIG柔性导电平台，并用电聚合聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT）作为导电粘结剂增...
本研究利用高灵敏介电电泳（DEP）驱动生物传感器平台分析血浆淀粉样蛋白β（Aβ）1–40和Aβ1–42，评估根据Aβ-PET阳性及脑淀粉样血管病（CAA）神经影像标准分类受试者中精确筛查CAA的可行性。前瞻性纳入25例非阿尔茨海默病（non-AD）和19例阿尔茨海默病（AD）受试者，并按改良Boston标准分为CAA−与CAA+（可...