金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）是临床常见且致病性强的病原菌，常引起多种化脓性感染且病死率高。传统细菌培养耗时长、灵敏度低，易延误诊断和抗感染治疗。本研究开发了一种基于光纤探针的量子点免疫荧光生物传感器用于S. aureus检测。该传感器将抗原-抗体免疫反应的高特异性与量子点荧光的高...
早期诊断和监测SARS-CoV-2病毒对控制新冠疫情至关重要。本研究提出一种基于表面增强拉曼散射（SERS）的新冠病毒生物传感器，用于未处理唾液中SARS-CoV-2病毒的高灵敏检测。该SERS免疫基底通过新型油/水/油（O/W/O）三相液-液界面自组装方法制备，形成两层致密且均匀的金纳米颗粒薄膜，以保证SERS免疫分析的重复性和灵...
L-2-羟基戊二酸（L-2-HG）参与碳饥饿响应、肿瘤发生和缺氧适应等多种生理过程，但尚无特异性识别L-2-HG的调控因子。本研究基于细菌基因组邻近分析，在Pseudomonas putida W619中鉴定到LhgO编码基因上游的GntR家族转录调控因子LhgR。LhgR可结合并抑制lhgO启动子转录，而L-2-HG作为其特异性效...
核酸是疾病早期诊断中可靠的生物标志物。本文首次将转导发夹（THP）与toehold介导链置换反应（TSDR）巧妙结合，构建了一种无标记、高灵敏的电化学传感系统，用于靶核酸的扩增检测。以microRNA-155（miR-155）为模型靶标，作者基于电化学和双偏振干涉（DPI）技术，详细研究了识别过程中DNA的构象状态。在THP辅助下，...
未折叠蛋白反应（UPR）是真核细胞应对内质网（ER）应激的高度保守反应，通常由未折叠蛋白积累触发。除与癌症等疾病相关外，UPR 诱导对真核细胞工厂的重组蛋白生产有显著影响，包括工业酵母酿酒酵母。能在单细胞水平准确检测和测量 ER 应激，有助于快速优化蛋白生产条件并实现高通量菌株筛选。现有监测酿酒酵母 UPR 的方法常与培养阶段在时间...
为应对由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起的新冠疫情，亟需在各感染阶段均具有高准确性、快速结果和高特异性的诊断方法。本文报道了一种基于无标记纳米等离子体生物传感器的多联筛查方法，可在单一生物传感器平台上定量检测10种新冠相关生物标志物，包括6个病毒核酸基因、2个刺突蛋白亚基以及IgG和IgM两种抗体，检出限达到...
流感病毒在全球范围内季节性流行，快速、准确的检测对疾病防控具有重要意义。传统细胞培养和PCR方法虽然准确，但耗时长、设备复杂，不适合即时诊断。本文报道一种基于仿生修饰纳米柱的光学生物传感器，用于无标记检测甲型流感病毒。采用纳米压印光刻在硅片上制备旋涂玻璃（SOG）纳米柱阵列，柱径150 nm、高300 nm、间距450 nm。多巴胺...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）感染引起2019冠状病毒病（COVID-19）并全球传播，可靠诊断是公共卫生优先事项。本文报道一种快速（<1 h）、易实施且准确的CRISPR基倏逝波荧光生物传感平台，用于检测SARS-CoV-2。该平台将Cas13a的旁路切割效应与通用无酶杂交链反应（HCR）相耦合：设计含切割位...
细胞外三磷酸腺苷（eATP）是重要的生物信号转导分子。由于eATP浓度极低且存在时空分布，准确检测仍具挑战。本文提出基于四面体DNA（T-DNA）修饰电极，并结合同源杂交链反应（HCR）与G-四联体/血红素（G4/Hemin）DNAzyme双信号放大的eATP检测方法。ATP适配体与RNA切割DNAzyme组成分裂型适配酶（apta...
污水处理厂（WwTW）出水的雌激素活性存在时间和空间差异，但少有研究量化这种差异对鱼类生物响应的影响。本研究采用雌激素响应元件-绿色荧光蛋白（ERE-GFP）转基因斑马鱼（Danio rerio），对三种不同WwTW出水（50%和100%）进行暴露，并以10 ng/L炔雌醇（EE2）为阳性对照，测定孵化率/存活率、靶组织或全胚胎gf...
异常血尿酸（UA）水平可导致尿酸盐在关节结晶并引发痛风，因此准确检测血中 UA 对痛风早期诊断至关重要。然而，电化学 UA 生物传感器易受血液中抗氧化剂干扰，限制准确检测。本研究利用对 UA 具有选择性通透性的尿酸转运体1（URAT1）开发肾细胞膜（KCM）修饰的 UA 生物传感器。KCM 富含 URAT1，通过囊泡融合法涂覆于尿酸...
本研究在聚二甲基硅氧烷/聚酰亚胺柔性平台上，通过一步激光刻写技术制备了全集成尿酸（UA）和葡萄糖生物传感器。激光刻写石墨烯（LSG）经1-芘丁酸琥珀酰亚胺酯（PBSE）功能化，以增强电化学活性并防止石墨烯片层脱落；随后在 LSG 表面电沉积铂纳米颗粒（PtNPs），提高对尿酸氧化的电催化活性；葡萄糖氧化酶（GOx）固定于 PtNPs...
幽门螺杆菌（Helicobacter pylori, H. pylori）的非侵入性检测在临床实践中具有重要意义，但现有方法多依赖昂贵设备或流程复杂，难以用于流行病学调查。本研究旨在建立一种基于CRISPR-Cas12a技术、可靠、快速且经济的非侵入性方法，用于粪便标本中H. pylori的检测。作者建立了新型CRISPR-Cas1...
无细胞合成生物学为开发高性能生物传感器提供了有前景的策略，但合成生物学与电化学检测技术的结合仍不成熟。本文提出一种电化学生物传感器，通过偶联蛋白酶响应RNA聚合酶（PR）实现目标蛋白酶生物标志物的无标记超灵敏检测。以肿瘤标志物基质金属蛋白酶-2（MMP-2）为模型蛋白酶，利用PR将MMP-2介导的每次蛋白水解反应转化为多个可编程RN...
光纤局域表面等离子共振（FO LSPR）传感器因可便携、实时、远程检测而受到关注，但光纤端面传感面积小常限制灵敏度。为提高性能，需要增强入射光与限定区域内等离子纳米结构的相互作用。两个纳米粒子以纳米间距排列形成的二聚体能有效增强光–纳米结构相互作用，其纳米间隙通过热点效应显著增强受限区域电磁场强度。本文采用苯硫醇处理降低金纳米粒子间...
本文报道了一种基于稀有混合价 Eu-MOF（L4EuIII2EuII）的近红外（NIR）电化学发光（ECL）生物传感器，用于 CYFRA 21-1 的无损免疫检测。由于 Eu2+ 与 Eu3+ 离子半径和核外电子构型相近，L4EuIII2EuII 中可实现稳定高效的 Eu2+ 到 Eu3+ 敏化发光，从而增强自发光、延长发光时间并提...
基质金属蛋白酶-14（MMP-14）通过调控细胞外基质重塑和细胞运动，在肿瘤迁移与转移中发挥关键作用。尽管已有多种方法用于检测MMP-14表达，但仍缺乏能够在活细胞和动物体内以高时间、空间分辨率动态监测其酶活性的工具。本文报道了一种基于海萤素酶（Gaussia luciferase, Gluc）的膜结合生物传感器，用于高效可视化MM...
DNA walker 是一类动态纳米机器，已成为生物学领域研究热点。其驱动力主要来源于链置换反应、蛋白酶/DNAzyme 反应和构象转变。凭借高方向性、灵活性和高效性，DNA walker 可沿一维、二维和三维轨道逐步自主运动，在生物传感、材料组装与合成以及癌症早期诊断等方面具有广阔应用前景。尤其值得注意的是，DNA walker ...
稻伪黑穗病由Ustilaginoidea virens引起，是严重降低水稻产量和品质的真菌病害。传统检测方法耗时长且依赖昂贵设备。本研究报道了一种基于氧化石墨烯的电化学DNA生物传感器，用于快速、灵敏、选择性检测稻伪黑穗病。该传感器以纸基电极为平台，在工作电极上滴涂氧化石墨烯纳米颗粒（Ox-GNP）以增强电子传递和灵敏度，并固定探针...
理解活细胞与五氧化二钽（Ta2O5）门电极之间的相互作用，对于开发培养细胞门场效应晶体管（cultured-cell-gate FET）生物传感器时控制细胞粘附与细胞功能具有重要意义。本研究评估了未修饰及聚多巴胺（pDA）修饰 Ta2O5 膜对软骨细胞的粘附特性，以改善生物相容性。结果表明，天然 Ta2O5 膜和 pDA 修饰 Ta...