Nucleic Acid-Based Lateral Flow Biosensor for
本研究开发了一种基于多重PCR-侧流生物传感器（mPCR-LFB）的快速检测系统，用于从疑似携带者粪便中鉴定伤寒沙门氏菌（Salmonella Typhi, S. Typhi）和副伤寒A沙门氏菌（Salmonella Paratyphi A, S. Paratyphi A）。该方法以FITC、Texas Red、二硝基苯酚（DNP）...
Biosensing Near the Exceptional Point Based on Resonant Optical Tunneling Effect.
受非厄米系统中异常点（EP）传感的启发，本文提出一种用于检测低浓度分析物的无标记生物传感器。该传感器采用特殊的共振光学隧穿（ROTE）多层谐振器结构，由输入/输出棱镜、聚二甲基硅氧烷（PDMS）隧穿层、硅酸盐玻璃损耗腔与传感腔以及样品耦合层组成。由于异常点附近存在平方根拓扑，被识别的目标分析物会使系统偏离异常点，并在透射谱中产生可分...
Fluorescence Based on Surface Plasmon Coupled Emission for Ultrahigh Sensitivity Immunoassay of Cardiac Troponin I.
本文报道了一种基于表面等离子耦合发射（SPCE）的荧光夹心免疫分析方法，用于定量检测急性心血管疾病关键生物标志物心脏肌钙蛋白I（cTnI）。该芯片采用2 nm金/50 nm银双金属薄膜，检测抗体偶联Alexa Fluor 488染料，使激发态染料分子与等离子体薄膜发生近场非辐射耦合，通过反向Kretschmann构型产生方向性SPC...
Characteristics of P-Type and N-Type Photoelectrochemical Biosensors: A Case Study for Esophageal Cancer Detection.
本研究在实验室建立了 P 型和 N 型光电化学生物传感器，基于光生载流子输运机制，探讨特征物质与光活性材料性质之间的关联。该传感器无需外加偏压即可分析四种人食管癌细胞系（ECCs）。作者采用扫描电子显微镜（SEM）、X 射线衍射（XRD）、紫外-可见反射光谱和光电流响应分析考察器件光电特性。结果表明，癌症分期越晚，测得的光电流越小。...
Highly Sensitive Electrochemical Aptasensor for Detecting the VEGF
高灵敏度靶向肿瘤标志物检测可为癌症患者的快速诊断和治疗提供关键信息。血管内皮生长因子（VEGF165）已成为肿瘤细胞检测的有前景生物标志物。电化学生物传感器因成本低、可定量分析而成为检测 VEGF165 的潜在工具。聚苯胺（PANI）与碳纳米管（CNT）基纳米复合材料具有制备简便、合成简单、比表面积大且适合生物环境等优点，可用于构建...
Metabolic Basis of Creatine in Health and Disease: A Bioinformatics-Assisted Review.
肌酸（Cr）是一种广泛存在的非蛋白氨基酸，主要在肝脏、肾脏和胰腺中合成，并主要分布于高能量需求组织。肌酸通过钠/氯依赖性肌酸转运体（CRT）进入靶细胞，细胞内肌酸激酶（CK）催化镁-ATP与肌酸之间的可逆磷酸基团转移，生成磷酸肌酸（PCr）和镁-ADP。本文旨在利用公共数据库、数据仓库和生物信息学工具，对肌酸代谢的最新研究进行系统综...
Multiplexed Affinity Measurements of Extracellular Vesicles Binding Kinetics.
细胞外囊泡（EVs）因与特定临床状态密切相关而成为重要诊断生物标志物，但EVs表型分析通常耗时且需长时间孵育。本文报道一种基于干涉反射成像传感器（IRIS）的无标记、实时、多路EVs结合动力学检测方法。在微流控腔室中，EVs与表面固定的多种探针结合，通过调节孵育时间、流动条件、表面探针密度和探针特异性优化捕获反应。单个实验时间小于1...
Recent Advances of Field-Effect Transistor Technology for Infectious Diseases.
场效应晶体管（FET）生物传感器因高灵敏度、可微型化、分子级极低检出限、可与互补金属氧化物半导体（CMOS）技术集成以及无标记检测等优势，被广泛用于疾病筛查中的无标记生物分子传感。尽管FET传感器可针对多种疾病，传染病检测仍对更高精度和集成化提出迫切需求，以实现诊疗现场（PoC）诊断。新冠疫情凸显了快速、特异、可靠居家检测设备的全球...
Glucose Detection of 4-Mercaptophenylboronic Acid-Immobilized Gold-Silver Core-Shell Assembled Silica Nanostructure by Surface Enhanced Raman Scattering.
本文报道了一种基于表面增强拉曼散射（SERS）的葡萄糖检测方法，采用4-巯基苯硼酸（4-MPBA）固定的金-银核壳组装二氧化硅纳米结构（SiO2@Au@Ag@4-MPBA）作为SERS探针，用于在生理相关浓度范围内对葡萄糖进行定量、选择性检测。研究证实，4-MPBA在过氧化氢（H2O2）存在下可转化为4-巯基苯酚（4-MPhOH），...
Label-Free Protein Detection by Micro-Acoustic Biosensor Coupled with Electrical Field Sorting. Theoretical Study in Urine Models.
基于微流控技术的即时尿液分析设备作为实验室生化检测的替代方案已发展数十年。尿液蛋白（白蛋白、免疫球蛋白、尿调蛋白、血红蛋白等）是多种病理状态的重要生物标志物，需由尿液分析传感器选择性检测。挑战在于区分同一蛋白的不同寡聚体形式，例如尿调蛋白，其生化亲和力相似但物理性质不同。为选择性检测不同类型蛋白，本文提出一种剪切体声波谐振器传感器，...
10.3390/s21072552
钩端螺旋体病是由致病性钩端螺旋体引起的重要热带传染病，可引发多器官损害。传统诊断方法如PCR、LAMP、IgM-ELISA和显微凝集试验存在耗时、昂贵且难以早期发现感染等问题。本研究开发了一种基于Leptospira interrogans Loa22基因的电化学生物传感器，用于快速、现场检测该病原体。传感器以金纳米颗粒–羧基化碳纳...
Paper-Based Biosensors: Frontiers in Point-of-Care Detection of COVID-19 Disease.
本文综述了用于2019冠状病毒病（COVID-19）检测的纸基生物传感器（PBBs）研究进展。目前，PBBs 主要面向严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）的病毒基因、病毒抗原和人体抗体三类靶标，涵盖试纸条、侧流层析（LFA）和纸基微流控（µPAD）等格式。文章比较了不同PBBs的结构特征、识别元件、纳米标记物、信号读...
A Bit Stickier, a Bit Slower, a Lot Stiffer: Specific vs. Nonspecific Binding of Gal4 to DNA.
转录因子通过结合基因组DNA的特定区域调控基因活性，其选择性依赖于特异性与非特异性相互作用的精细平衡，但二者难以同时定量。本文利用反射幻影界面（Reflective Phantom Interface, RPI）——一种基于光学反射率的无标记生物传感器——研究酿酒酵母基因调控因子Gal4的N端结构域与含或不含有其共识序列的双链DNA...
A Fluidics-Based Biosensor to Detect and Characterize Inhibition Patterns of Organophosphate to Acetylcholinesterase in Food Materials.
本文报道了一种基于芯片的电化学生物传感器，用于食品材料中有机磷（OP）的检测。该平台以典型有机磷化合物二甲硫磷（DMT）特异性抑制乙酰胆碱酯酶（AChE）活性为原理。作者研究了碳纳米管修饰金电极，并用聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA）和氧化纳米纤维素（NC）功能化，以获得较高灵敏度。与非共价吸附及牛血清白蛋白（BSA）包埋相比，通过...
Current Trends and Challenges for Rapid SMART Diagnostics at Point-of-Site Testing for Marine Toxins.
过去二十年，欧洲及其他地区海洋生物毒素常规监管检测已从小鼠生物测定(MBA)逐步转向高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)等高端分析技术。此前，由于缺乏商业认证分析标准，这些方法难以被接受；如今多家机构提供标准品，促进了方法开发与验证。然而，高端设备昂贵、流程长且需专业人员，仍给常规监测实验室带来挑战。在发展中国家，水产养殖...
Ultra-fast and recyclable DNA biosensor for point-of-care detection of SARS-CoV-2 (COVID-19).
快速诊断和病例隔离是控制严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）疫情的关键。本研究提出一种无标记DNA电容生物传感器，用于检测SARS-CoV-2，可实现核酸样本的实时、低成本和高通量筛查。该传感器由玻璃基底上的互指铂/钛电极构成，能够检测分析物DNA与探针DNA的杂交。杂交信号通过傅里叶变换红外光谱、接触角分析和电容-...
Engineering paper-based visible light-responsive Sn-self doped domed SnO
本文报道了一种基于纸基可见光响应Sn自掺杂穹顶SnO2纳米管（SnO2-x NTs）的光电化学生物传感器。SnO2具有高光电稳定性和电子迁移率，是潜在光活性材料。作者采用模板消耗策略，在纤维素纸上先制备垂直ZnO纳米棒（ZnO NRs）作为牺牲模板；水热过程中尿素水解产生CO2和NH3，Na2SnO3与CO2反应生成SnO2，NH3...
Artificial electrochemically active biofilm for improved sensing performance and quickly devising of water quality early warning biosensors.
开发用于实时水质预警的电化学活性生物膜（EAB）生物传感器的主要挑战是EAB形成需要数天至数周。除制备过程繁琐耗时外，自然形成的EAB即使在同一实验条件下也难以输出可重复电信号，因而备受关注。为解决这些问题，本研究以海藻酸钠为固定化剂包埋Shewanella oneidensis MR-1，在不到1 h内制备EAB并构建生物传感器。...
Psychedelic-inspired drug discovery using an engineered biosensor.
配体可诱导G蛋白偶联受体（GPCR）形成多种构象，这些构象决定不同信号级联及行为后果。5-羟色胺2A受体（5-HT2AR）是经典致幻剂、非典型抗精神病药和神经可塑性促进剂的重要靶点，但现有方法难以在体内外直接评估其构象变化。本研究基于5-HT2AR结构开发了遗传编码荧光传感器psychLight，将受体第三胞内环替换为循环置换绿色荧...
A synthetic RNA-based biosensor for fructose-1,6-bisphosphate that reports glycolytic flux.
基于RNA的胞内代谢物传感器是应对代谢异质性的有前景工具，但将体外筛选适配体转化为体内功能性传感器仍具挑战。本文针对糖酵解通量信号代谢物果糖-1,6-二磷酸（FBP），通过SELEX筛选获得FBP结合RNA适配体C45，并将其与锤头核酶（HHRz）执行域融合，构建多种RNA装置库。利用酿酒酵母中FACS高通量分选、下一代测序以及遗传...