Glyconanomaterials for Human Virus Detection and Inhibition.
病毒是致死性最强的病原体之一，多数病毒感染缺乏有效临床药物，因此感染早期快速、准确诊断对阻断传播至关重要。糖分子参与多种生物识别过程，尤其介导病毒与内皮细胞相互作用，是病毒传播的关键分子。基于纳米技术的新型策略可快速、选择性和精准地识别并抑制病毒。纳米材料具有独特的光学、电子、磁学和力学特性，结合最小侵入性和极高灵敏度，可改善患者诊...
Cobalt Phthalocyanine-Ionic Liquid Composite Modified Electrodes for the Voltammetric Detection of DNA Hybridization Related to Hepatitis B Virus.
本研究设计并实现了钴酞菁（CoPc）与离子液体（IL）复合修饰的铅笔石墨电极（PGE），用于检测与乙型肝炎病毒（HBV）相关的序列选择性 DNA 杂交。采用扫描电子显微镜（SEM）对 CoPc-IL-PGE 表面形貌进行表征，并通过电化学阻抗谱（EIS）和循环伏安法（CV）研究电极电化学行为。杂交检测基于差分脉冲伏安法（DPV）测定...
A Multi-Chamber Paper-Based Platform for the Detection of Amyloid β Oligomers 42 via Copper-Enhanced Gold Immunoblotting.
阿尔茨海默病（AD）的早期诊断仍是全球医学界面临的挑战，因此大量研究致力于开发 AD 生物标志物生物传感器。然而，复杂生物传感器因平台构建困难、成本高且需要专业技术人员，在医学诊断中的应用受限。本研究采用蜡印法开发了一种稳健且简便的多腔室纸基器件制造工艺，并利用该平台通过铜增强金纳米探针比色免疫印迹检测淀粉样β42寡聚物（AβO42...
Deep Eutectic Solvents (DESs) and Their Application in Biosensor Development.
深共晶溶剂（DESs）是一类新型溶剂，其熔点较起始组分显著降低。通常将氢键受体（HBA）与氢键供体（HBD）在约80 °C混合即可简单制备。DESs已在有机合成、电化学和生物催化等领域得到应用，与常规溶剂相比具有更好的生物降解性和更低毒性。本文综述了DESs在生物传感器开发中的应用，讨论这一绿色溶剂在不同领域日益受到关注的现状，以及...
Recent Advances in Conventional Methods and Electrochemical Aptasensors for Mycotoxin Detection.
真菌毒素污染食品和饲料严重威胁人类健康，因此开展真菌毒素检测是防止食品与动物饲料受到有害污染的必要预防措施。与处理已污染食品的高昂成本相比，早期检测是保障食品安全且具有成本效益的途径。生物识别分子对真菌毒素的高亲和力推动了亲和柱用于样品前处理，以及用于真菌毒素定量分析的生物传感器开发。适配体是一类极具吸引力的生物受体，目前在新生物传...
Silicene Quantum Capacitance Dependent Frequency Readout to a Label-Free Detection of DNA Hybridization- A Simulation Analysis.
脱氧核糖核酸（DNA）杂交可用于检测疾病相关基因表达，是重要的分子诊断工具。已有研究利用石墨烯基离子敏感场效应晶体管（ISFET）检测DNA杂交。硅烯（silicene）是结构类似石墨烯的二维硅同素异形体，因独特的电学、力学和传感特性受到关注。本文提出一种由硅烯层和电解液层构成的ISFET结构，用于无标记检测DNA杂交。当DNA杂交...
Infection-Mediated Clinical Biomarkers for a COVID-19 Electrical Biosensing Platform.
自2019年12月新冠疫情暴发以来，开发用户友好、便携、快速、低成本的医疗检测设备成为筛查重点。现有RT-PCR、抗原–抗体检测和CT扫描可快速诊断感染者，但存在操作繁琐、耗时长、依赖中心实验室、低病毒载量假阴性及CT特异性不足等局限，因此需要辅助或补充诊断指标。临床研究显示，感染介导的临床生物标志物，尤其是促炎细胞因子和急性期蛋白...
Development of a Bio-Layer Interferometry-Based Protease Assay Using HIV-1 Protease as a Model.
蛋白酶在医学、制药和生命科学中具有重要作用，因此需要低成本、可靠且灵敏的实时监测方法来测定蛋白酶活性。本文报道了一种基于重组融合蛋白底物与生物层干涉（BLI）的蛋白酶活性检测新方法，并以人类免疫缺陷病毒1型蛋白酶（HIV-1 PR）作为模型酶进行建立和验证。该方法将重组蛋白底物固定于生物传感器表面，HIV-1 PR 对其特异性切割后...
On the Use of Surface Plasmon Resonance Biosensing to Understand IgG-FcγR Interactions.
基于表面等离子共振（SPR）的光学生物传感器可实现蛋白质相互作用的实时、无标记分析，已广泛用于治疗性单克隆抗体（mAb）的发现与开发。随着生物药及其生物类似物市场快速增长，SPR在药物发现和质量管理中的作用日益突出。mAb的关键质量属性之一是Fc区N-糖基化；除稳定抗体外，Fc N-糖基化还影响免疫球蛋白G（IgG）与Fcγ受体（F...
Biosensor-Assisted Adaptive Laboratory Evolution for Violacein Production.
紫罗兰素（violacein）是一种天然紫色色素，广泛用于化妆品，并具有强效抗菌和抗病毒活性。它可由色氨酸（tryptophan）合成，因此充足的色氨酸生物合成是紫罗兰素高产的关键。然而，在大肠杆菌（Escherichia coli）中，色氨酸合成与降解途径相互交织并受复杂调控，使色氨酸过量生产具有挑战性。本研究采用适应性实验室进化...
Detection of COVID-19 Virus on Surfaces Using Photonics: Challenges and Perspectives.
病毒传播已成为全球威胁，新冠疫情尤为明显，因此快速检测病毒性疾病和感染十分必要。本研究旨在建立一种基于光子技术与人工智能融合的病毒诊断框架，以增强公共场所、市场、医院和机场的医疗防护，因为激光具有独特的光谱特征，可用于病毒分类与监测。同时，本文从技术层面提供见解，帮助研究者识别该领域的可能性与困难。研究内容来自 Web of Sci...
Cranberry Proanthocyanidins-PANI Nanocomposite for the Detection of Bacteria Associated with Urinary Tract Infections.
蔓越莓摄入与预防尿路感染（UTI）相关，其原花青素（PAC）含有特殊的A型双键，可与尿路感染致病菌如肠外致病性大肠杆菌（ExPEC）表面毒力因子发生强相互作用，并引起细菌聚集。本研究在体外证明200 μg/mL的蔓越莓PAC可聚集5.0×10^8 CFU/mL的ExPEC，并将该选择性相互作用用于功能化生物传感器设计。作者以PAC-...
Screen-Printed Graphene/Carbon Electrodes on Paper Substrates as Impedance Sensors for Detection of Coronavirus in Nasopharyngeal Fluid Samples.
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）导致全球大流行，需要快速、准确且便携的现场检测手段。基于纸基底和便携电化学设备的电化学传感器可成为减轻疾病经济和公共卫生影响的替代方案。本文报道一种用于检测SARS-CoV-2刺突蛋白的阻抗生物传感器，利用IgG抗SARS-CoV-2刺突抗体。该无标记平台采用丝网印刷电极，基于探针...
Flexible SAW Microfluidic Devices as Wearable pH Sensors Based on ZnO Nanoparticles.
本文报道了一种新型柔性、生物相容的表面声波（SAW）微流控 pH 传感器。该器件以聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）为柔性基底，并在其上沉积氮化铝（AlN）作为压电材料。通过制作叉指换能器（IDT），可在活性区域激发中心频率约 500 MHz 的 Lamb 表面声波（L-SAW）。在两个 IDT 之间构建了采用氧化锌（ZnO）纳米颗粒功能...
A Real-Time Method for Improving Stability of Monolithic Quartz Crystal Microbalance Operating under Harsh Environmental Conditions.
单片石英晶体微天平（MQCM）是一种将多个微型石英晶体微天平（QCM）谐振器集成于同一石英基底中的生物传感技术，可同步检测多种目标分析物，具有高通量、单传感器成本低、样品与试剂消耗少、响应快等优点。然而，温度、湿度、振动、压力等环境因素，以及测量池机械应力和表征系统电子噪声等装置内扰动，会降低谐振器稳定性，掩盖目标信号并恶化检出限。...
ASSURED Point-of-Need Food Safety Screening: A Critical Assessment of Portable Food Analyzers.
官方食品化学安全检测通常依赖液相色谱或气相色谱联用质谱，虽为定量确证的金标准，但需采样、送中央实验室、昂贵设备和专业人员。因此，现场快速筛查食品污染物的便携式手持设备需求增加。近年来，智能手机基、微流控芯片基和纸基设备与电化学及光学生物传感平台集成取得进展，便携式质谱也可能将确证分析从实验室带到现场。尽管这些系统为便携式食品检测带来...
Trends in the Design of Intensity-Based Optical Fiber Biosensors (2010-2020).
随着对低浓度生化物质监测需求增加，生物传感器在疾病早期诊断和环境质量监控中受到广泛关注。本文综述了2010—2020年基于强度测量的光纤生物传感器设计趋势，重点讨论以发光和吸收为检测机制的光纤传感平台。文章分析了决定传感器性能的关键参数，包括检出限、灵敏度、交叉灵敏度、动态范围、分辨率、再生能力和实际样品适用性，并系统总结了光纤尺寸...
Development of a Diagnostic Biosensor Method of Hypersensitivity Pneumonitis towards a Point-of-Care Biosensor.
尽管微型化、独立式即时检测（PoC）生物传感平台在文献中发展迅速，但其在现场的实际应用仍远未实现，而临床与公共卫生需求迫切。对于由特定病原体或抗原引起、需进行区域或地方人群筛查的疾病，快速检测患者体内特异性抗体可显著改变治疗策略，甚至影响公共卫生政策。本研究旨在开发一种快速、低成本、基于功能化磁珠的检测方法，用于高效诊断超敏性肺炎（...
Fully Transparent and Sensitivity-Programmable Amorphous Indium-Gallium-Zinc-Oxide Thin-Film Transistor-Based Biosensor Platforms with Resistive Switching Memories.
本文提出一种基于非晶铟镓锌氧化物（a-IGZO）薄膜晶体管（TFT）并嵌入阻变存储器（ReRAM）的全透明、灵敏度可编程生物传感器。器件包含控制栅（CG）、传感栅（SG）和浮置栅（FG），CG 与 SG 分别连接阻变记忆体，FG 用于调制 a-IGZO TFT 沟道电导。CG 与 SG 所接阻变记忆体之间的电阻耦合效应，使传感器灵敏...
Biosensing Membrane Base on Ferulic Acid and Glucose Oxidase for an Amperometric Glucose Biosensor.
本文报道了一种基于阿魏酸和葡萄糖氧化酶的生物传感膜，并通过循环伏安法在中性 pH 的水相体系中，以单步电聚合方式将其合成于碳糊电极表面。所开发的葡萄糖生物传感器对葡萄糖浓度在 0.082 至 34 mM 范围内呈现线性响应，决定系数 R^2 为 0.997。该传感器的灵敏度为 1.1 µA mM−1 cm−2，检出限为 0.025 ...