碳基气凝胶是由相互连接的三维纳米结构网络构成的特殊固态材料，具有大量充空气纳米孔，可将纳米构筑块的物理化学特性扩展至宏观尺度，并兼具气凝胶的大比表面积、高孔隙率和低密度以及不同组分的特征。这些特性使气凝胶在生物医学介质中检测多种目标时具有快速响应、高选择性和超灵敏性，推动研究者开发多种气凝胶基传感器并取得积极进展。本文系统概述气凝胶...
核酸检测在生物医学研究和临床诊疗中至关重要。聚合酶链式反应（PCR）虽稳定定量，但温度循环耗时且系统开发困难。重组酶聚合酶扩增（RPA）为等温快速核酸检测方法，但现有扩增产物检测手段复杂、昂贵且易产生假阳性。本文提出一种超光谱干涉扩增产物-复合物定量方法，并结合不对称偶极复合物策略进行光学散射分析。利用 GelRed 染料与双链 D...
吡虫啉是农业中应用最广泛的杀虫剂之一，其长期大量使用因对生态系统的潜在毒性而引发全球关注。针对现有液相色谱-串联质谱等金标准方法复杂、昂贵且不适合现场分析的问题，本文提出一种无标记、高灵敏且高特异的局域表面等离子共振（LSPR）检测系统，用于检测该新烟碱类杀虫剂。该传感器基于具有优异等离子体性能的二维纳米结构超表面，采用iso-Y形...
前体梯度同源物2（AGR2）是多种癌症的潜在生物标志物。在胰腺癌中，癌前病变可将其分泌至胰液，因此灵敏检测AGR2对胰腺癌及其他癌症的早期诊断具有重要价值。本文报道了一种基于纳米结构多孔硅薄膜的无标记AGR2适配体传感器，并通过加速目标传质和降低系统噪声来提高灵敏度。传感器以阳极氧化多孔硅Fabry-Pérot薄膜为光学换能器，表面...
2009年东亚首次识别新型酵母耳念珠菌（Candida auris），其快速全球传播凸显多重耐药真菌威胁。由于缺乏准确检测，C. auris 可能长期未被识别。2014年至2021年初，实验室界发表35种新或修订诊断方法，商业部门也改造现有设备。检测涵盖培养鉴别/选择性培养基、生化同化、快速蛋白谱及不依赖培养的DNA诊断。本文概述这...
本研究建立了一种基于 G-四链体/N-甲基正卟啉 IX（G4/NMM）和对硝基酚（PNP）的碱性磷酸酶（ALP）荧光生物传感器。G4/NMM 是一种无标记荧光报告体系，在 400 nm 激发下于 610 nm 产生强荧光，长波长发射有助于避免生物自荧光。PNP 在 400 nm 附近具有强吸收，可通过内滤效应降低 G4/NMM 的荧...
一氧化氮（NO）既是重要的抗菌效应分子，也能通过抑制单核细胞来源吞噬细胞招募来限制组织损伤。利什曼原虫（Leishmania major, L. major）等胞内病原体可劫持这些细胞作为复制生态位，因此 NO 可能通过限制增殖允许宿主细胞的可用性来控制感染。作者结合数学模型与活体双光子生物传感器，对病原体活力和增殖进行定量分析，发...
近年来，配体激活的转录因子芳香烃受体（AhR）被认为参与多种物种的衰老表型。AhR 是一种高度保守的生物传感器，可被多种外源和内源分子（包括微生物群代谢物）激活，从而介导多种生理和毒理学功能。脑衰老的标志包括胶质细胞激活与炎症、氧化应激增加、线粒体功能障碍和细胞衰老，这些变化会增加人类患多种神经退行性疾病的风险。许多研究提示 AhR...
本文提出一种基于聚合物技术的干涉型电光生物传感器件，其核心为嵌入双层单原子石墨烯电容的马赫-曾德尔干涉仪（MZI）。在电容两端施加外部电压时，电场作用于上下石墨烯层，改变其表面电荷密度与费米能级位置，从而调节石墨烯的电光性质，使聚合物波导中的光吸收可随电压连续调控。与此同时，该电场-光场耦合增强了传感区倏逝波与石墨烯的相互作用，使干...
电极表面的化学修饰常用于降低生物传感器检出限或提高生物分子识别能力，但化学过程复杂、危险且难以控制。为此，作者采用物理表面修饰方法，将功能化多壁碳纳米管（F-MWCNTs）通过浸涂法沉积到多壁碳纳米管/聚二甲基硅氧烷（MWCNT/PDMS）复合电极表面。该电极作为电化学工作电极，利用F-MWCNT/MWCNT表面与单链DNA之间的π...
蛋白A因能特异性识别免疫球蛋白（Ig）而长期用于不同研究领域。金黄色葡萄球菌来源的蛋白A通过抗体Fc区结合免疫球蛋白，对IgG结合最强，因此被广泛用于IgG的纯化与检测。本研究首次将蛋白A整合到经光刻图案化的硅基金纳米颗粒等离子体表面上，用于IgG的定向固定。信号检测通过金属增强荧光（MEF）系统实现。通过蛋白A与IgG Fc区的结...
基于荧光“开-关-开”策略，我们构建了一种简单、高灵敏的DNA荧光生物传感器，用于检测microRNA（miRNA），无需复杂耗时操作。碳点（CDs）成功合成并偶联至单链燃料DNA末端，该燃料DNA通过π-π堆积吸附于氧化石墨烯（GO）表面，导致荧光淬灭。在目标miRNA let-7a存在时，燃料DNA从GO表面脱附，并通过双链DN...
本文报道了一种基于半导体工艺在玻璃载片上制备的电容式生物传感器，用于实时监测NIH 3T3细胞生长及细胞-药物相互作用。在48 h培养过程中，传感器以10 min为间隔连续采集1 kHz至1 MHz范围内的电容信号。随着NIH 3T3细胞数量增加，电容值逐渐升高。培养48 h后，向培养腔中加入6.67 µg/mL嘌呤霉素，以监测细胞...
低丰度生物分子检测在临床诊断、药物发现和基础研究等生物医学应用中至关重要。本文提出一种新型电解质门控石墨烯场效应晶体管（EGFET）生物传感器，并集成声学镊子以提高灵敏度。该声学镊子基于频率达数千 MHz 的高频固体装载谐振器（SMR），具有优异的纳米颗粒/生物分子聚集能力。作者分析了声学镊子聚集生物分子的工作原理，并通过实验验证。...
本研究针对SARS-CoV-2（2019冠状病毒病，COVID-19）大流行背景下即时检测（POC）需求，提出一种基于修饰型丝网印刷碳电极（SPCE）的电化学生物传感器。该传感器采用可定制双探针策略：生物素化捕获探针固定于电极表面，荧光素（FITC）标记检测探针与目标核酸序列杂交，随后由抗FITC辣根过氧化物酶（HRP）识别，并在T...
本综述旨在收集用于牛的可穿戴无线传感器系统（WWSS）信息，并系统评价这些系统预测生理参数的准确性。作者将WWSS按佩戴部位分为耳标、鼻带、颈圈、瘤胃球、腿标、尾部和阴道佩戴等类型，并通过Google网络检索与人工筛选收集市场产品信息，共发现约60种在售WWSS，其中多数内置加速度计。随后通过Scopus关键词检索收集评价WWSS性...
自2019冠状病毒病（COVID-19）疫情暴发以来，病毒培养、核酸检测和免疫分析等方法被用于检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）抗原或抗体。剪切水平表面声波（SH-SAW）生物传感器是一种新型病原体检测平台，具有高灵敏度和短检测时间的优势。本研究开发了一种基于SH-SAW的生物传感器，用于检测抗SARS-CoV...
传统缺氧诱导因子（HIF）激活通常通过缺氧反应元件（HRE）基因报告实验监测下游转录活性。本文开发一种直接感知 HIF 激活的新方法，通过监测 HIFα/HIFβ 亚基异源二聚化来检测功能性 HIF 转录因子形成。作者设计两种活细胞生物传感器检测体系，利用分裂纳米荧光素酶（split-nanoluciferase）功能互补技术，测量...
鱼皮因在人类伤口治疗中的潜力而受到关注，但促进其修复作用的关键因子尚不明确。皮肤成纤维细胞通过分泌细胞外基质（ECM）蛋白、生长因子和细胞因子维持皮肤完整性并促进损伤修复。本研究以斑马鱼 SJD.1 原代成纤维细胞为模型，比较鲈鱼 Crtac1a、Crtac1b 重复蛋白及人 CRTAC1-A 对划痕修复的影响。采用经典划痕实验、免...
帕金森病是一种急性且进行性的神经退行性疾病，早期诊断对提高患者生存期至关重要。α-突触核蛋白（α-syn）是帕金森病早期诊断的潜在生物标志物，亟需开发能在人体体液中精准检测 α-syn 的生物传感平台。本文开发了一种基于无标记氧化铁纳米颗粒（Fe3O4 NPs）和配对抗体的表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于血清中 α-syn ...