实时逆转录聚合酶链反应（RT-qPCR）仍是检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）的金标准，但快速、可靠且易操作的检测方法对公共卫生具有重要意义。本研究旨在评估韩国 NanoEntek 公司 FREND™ COVID-19 Ag 荧光免疫分析（FIA）作为 SARS-CoV-2 超快速一线检测工具的性能，并与 RT...
本文报道了一种基于导电聚吡咯（PPy）纳米复合膜电极的柔性自由站立电化学生物传感器，用于检测癌胚抗原（CEA）。该导电 PPy 复合膜由分别掺杂季戊四醇乙氧基化物（PEE）和 2-萘磺酸盐（2-NS）的聚吡咯通过电聚合形成三明治结构，兼具高导电性与机械稳定性。金纳米颗粒（AuNPs）通过电沉积固定于 PPy 复合膜表面，CEA 适配...
本研究报道了一种用于C-反应蛋白（CRP）全范围定量的便捷分析方法。CRP是感染和心血管事件的血液生物标志物。作者利用串联巨磁阻（GMR）传感器，在单次检测中直接测定未稀释人血清中整个诊断相关浓度范围内的CRP。该串联设计将一步夹心免疫分析与竞争免疫分析结合，可区分一步夹心法在高浓度下因“钩状效应”产生的多值剂量-响应曲线，从而实现...
纳米纤维素辅助金纳米颗粒被认为是开发环保诊断工具用于生物传感应用的有前景材料。本研究合成了2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基（TEMPO）氧化纤维素纳米晶（TEMPO-CNC）包覆的金纳米颗粒（AuNPs），用于比色检测未扩增的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）致病DNA寡核苷酸。所制备的TEMPO-CNC-AuNPs（TC-A...
传统生化反应监测通常只测量可检测的试剂或产物，并假设不可检测物种严格遵循化学计量关系，因此易受测量误差影响。本文基于金属氧化物薄膜晶体管（TFT）生物传感器，建立实时分子扩散模型，用于标定反应体系中试剂与产物的浓度。以还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）与草酰乙酸（OAA）在苹果酸脱氢酶（MDH）催化下的反应为例，作者对多种不同初...
本文提出并演示了一种基于等离子体超表面的传感平台，用于检测极低浓度的脱氧核糖核酸（DNA）片段。该平台采用表面增强红外吸收（SEIRA）光谱，并通过多光谱超表面实现：将不同区域设计为“像素”，分别覆盖单一分析物从功能基团区到指纹区的中红外波段。结合适当的生物功能化，可实现对特定分子的无标记、唯一识别。实验验证中，作者在硅芯片上制备大...
金、银、铂等贵金属纳米材料因具有优异导电性、等离子体光学性质和生物相容性，被广泛用于生物传感器构建。本文是一篇小型综述，围绕呼吸道疾病相关病毒（包括SARS-CoV-2、流感病毒和MERS-CoV）的电化学与光学检测，系统讨论贵金属纳米材料及其在病毒生物传感器中的应用。综述首先介绍金纳米颗粒、银纳米颗粒和铂纳米材料的结构、光学与电化...
微小RNA（miRNA）已被视为癌症早期诊断中极具潜力的无创生物标志物，但临床样品中极低浓度miRNA的放大检测仍具挑战。本文开发了一种整合荧光生物传感器，利用内切酶驱动的多足DNA行走机器实现miRNA的超灵敏检测。在目标miRNA触发下，滚环扩增（RCA）生成长多足行走链；该行走链在金纳米棒（AuNRs）表面预固定的DNA轨道上...
表面增强拉曼散射（SERS）可提供信息丰富的“全细胞指纹”光谱，用于细菌种属鉴定。本文展示此前未考虑的对五种性传播疾病（STD）病原菌——淋病奈瑟菌（Neisseria gonorrhoeae）、人型支原体（Mycoplasma hominis）、生殖支原体（Mycoplasma genitalium）、解脲脲原体（Ureaplas...
微生物发酵中代谢异质性和代谢流动态变化限制精确控制，常导致生长受损和低产量。动态代谢工程通过设计多层多基因动态调控网络（DRN），使单个细胞根据生长和代谢物积累自主调节代谢流。本文开发生长耦合的NCOMB（柚皮素-对香豆酸-丙二酰辅酶A平衡）DRN，系统优化(2S)-柚皮素和对香豆酸响应调控通路，实时控制胞内malonyl-CoA供...
病原菌快速识别对微生物食品安全和食源性疾病诊断至关重要。表面增强拉曼散射（SERS）标签是生物分析前沿工具，但常面临 SERS 灵敏度、耐久性、背景干扰以及缺乏通用细菌识别元件等问题。本文受多酚化学启发，提出一种从绿色合成、稳定化/功能化、保护封装到生物亲和设计的一体化策略，制备金属-多酚网络（MPNs）封装的 4-巯基苯甲腈修饰银...
G蛋白偶联受体（GPCRs）仍是药物发现的核心靶点。其广泛表达和广泛的信号转导作用决定了它们在人体生理中的重要性。尽管超过800种GPCR共享共同结构，但独特差异决定配体特异性和通路选择性。从传统放射性配体结合实验和器官浴收缩反应提供的简化图景，到认识介导GPCR激活并将其转化为生理效应的分子介质，配体结合到生物学效应之间的路径日益...
在DNA修复途径中，DNA修复酶对维持基因组完整性具有重要意义。尿嘧啶-DNA糖基化酶（UDG）是碱基切除修复途径的重要启动酶，其活性异常与多种疾病密切相关。本文开发了一种基于无负载DNA水凝胶的简单距离读出装置，用于视觉检测UDG活性。该DNA水凝胶由聚丙烯酰胺-DNA链通过含响应性尿嘧啶位点的单链DNA交联剂桥接而成。UDG可识...
随着阿尔茨海默病（AD）患病率上升，早期检测与广泛筛查具有重要意义。本研究采用电化学生物传感器完成微量样本中 AD 相关蛋白的检测。尽管抗体-抗原生物电化学技术并非全新，但考虑到痴呆患者泪液样本稀缺，且现有 AD 检测手段侵入性强、成本高，作者选择以微量泪液和血液样本进行早期筛查。研究开发了一种泪液采集装置，可从 Schirmer ...
本文提出一种以漆酶为生物相容性共反应加速剂的电化学发光（ECL）生物传感器，用于 microRNA-21（miR-21）检测。漆酶可高效催化溶解氧（dissolved O2）生成高局部浓度的超氧自由基（O2•−），从而显著增强 N-(氨基丁基)-N-(乙基异鲁米诺)（ABEI）/溶解氧体系的 ECL 发光强度。同时，作者将传统单链 ...
本研究开发了一种快速 PCR 辅助阻抗生物传感器，用于在真实大肠杆菌样本中选择性检测编码产碱杆菌素（colibactin）的多酮合酶（pks）基因组岛中的 clbN 基因。该基因组岛负责产生与结直肠癌相关的有害基因毒性代谢物 colibactin。实验方案为：将指定正向引物固定于金电极表面形成传感探针，随后对空白、阳性和阴性 DNA...
本文报道了一种基于聚乙烯醇（PVA）牺牲模板和壳聚糖（CTS）构建的阻抗式葡萄糖生物传感器。作者通过电沉积制备纳米氧化锌/聚乙烯醇（nano-ZnO/PVA）杂化膜，再经430 ℃退火去除PVA，获得均匀三维纳米多孔氧化锌（3D-NPZnO）平台；随后在3D-NPZnO表面涂覆CTS，利用3D-NPZnO与CTS的等电点差异形成适合...
当前光电（PE）体系中光活性材料的极化难以调节，电子转移路径固定，限制了光电化学（PEC）分析性能。本文通过原位半导体生成和酶催化调控钙钛矿基异质结的极化。由于能带匹配，Cs3Bi2Br9量子点（QDs）与BiOBr构成Z型结构，产生较大阳极光电流。在抗坏血酸2-磷酸（AAP）存在下，BiPO4在Cs3Bi2Br9 QDs/BiOB...
N-钙黏蛋白（N-cadherin）是上皮-间质转化（EMT）进程中的重要肿瘤生物标志物，可反映恶性肿瘤细胞的侵袭与转移。尽管已有多种方法用于定量检测 N-cadherin，但在完整细胞水平分析该蛋白的报道仍较少。本文开发了一种基于金属簇的电化学生物传感系统，用于测定肿瘤细胞 EMT 过程中 N-cadherin 的表达水平。作者设...
等温核酸扩增策略与纳米技术结合已用于高级生物传感、材料设计和生物医学应用，但将不同纳米尺度的现象与材料合并以同时利用其优势仍具挑战。本文系统展示了将铽配合物（约2 nm）、Förster共振能量转移（FRET，约5 nm）、量子点（QDs，约20 nm）和滚环扩增（RCA，约250 nm）整合到单一 microRNA 生物传感器时遇...