本文提出一种可用于即时检测的发光传感平台，用于判断特定寡核苷酸序列的存在并测定其浓度。该传感器通过两种策略实现低至50 fM的检出限：其一，使用单链DNA（ssDNA）功能化磁性微球，在样品中存在目标序列（miR-21-5p DNA类似物）时，捕获并浓缩ssDNA-上转换纳米颗粒（ssDNA-UCNPs）于固体支撑面上；其二，利用光...
尽管长链脂肪酸酰基辅酶A酯（LCACoAs）的生物学影响日益受到关注，但由于缺乏在活细胞中检测 LCACoAs 的方法，对其亚细胞分布和调控功能的认识仍然有限。本文报道了一种基因编码荧光传感器的开发，可实现活细胞及亚细胞区室中 LCACoAs 的比率定量。作者将大肠杆菌转录因子 FadR 与环状置换黄色荧光蛋白 cpYFP 融合，构...
光吸收与界面工程对光活性材料的光生电子产生和电子传输至关重要，并最终提升光电化学（PEC）传感性能。本研究通过简便的一步水热法，构建了基于非金属等离子体水合氧化钨纳米片（WO3•H2O）与氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs）耦合的高性能 PEC 生物传感平台。经氧空位工程化的 WO3•H2O（dWO3•H2O）具有局域表面等离子体共振...
随着体内和表皮应用对柔性、生物相容传感器需求增加，天然聚合物为柔性生物传感器提供了高生物相容性和可调节可降解性的新途径。作为概念验证，作者结合薄膜与厚膜技术制备了一种柔性葡萄糖生物传感器：以家蚕 Bombyx mori 丝素蛋白（silk fibroin）制备全生物基、可降解薄膜作为基底，通过电子束蒸发沉积 20 nm Ti 粘附层...
高效评估肿瘤细胞侵袭能力对癌症研究与治疗至关重要。本文报道了一种用于评估肿瘤细胞侵袭能力的电化学跨通道检测方法。研究者在多孔阳极氧化铝（PAA）膜上构建了仿生细胞外基质降解模型（EDM），该模型由胶原样肽与DNA自组装形成胶原-DNA复合凝胶。当侵袭性肿瘤细胞接触该装置时，其分泌的蛋白酶可降解胶原-DNA凝胶，导致纳米通道内的空间位...
外泌体 microRNA（miRNA）来源于不同细胞，被认为是心血管疾病无创诊断的重要生物标志物。近年来，外泌体 miRNA 的敏感、可靠检测受到广泛关注。本文设计了一种基于逐步聚合催化发夹组装（SP-CHA）电路的新型电化学生物传感器，用于检测外泌体 miR-181。外泌体 miR-181 作为触发分子，诱导 SP-CHA 反应，...
针对光催化燃料电池自供电生物传感器（PFC-SPB）难以区分不同光活性材料或识别事件功率密度、缺乏多目标定量能力的问题，本文提出一种电子转移调控转化策略，用于构建多路 PFC-SPB。该传感器以 n 型 CdS/Fe2O3 纳米棒阵列异质结为光阳极，p 型 CuBr 半导体为光阴极，利用两者合适的费米能级差形成自偏压，在可见光照射下...
自 2000 年代初以来，大量研究致力于解决生物芯片与生物传感器制造中的诸多挑战，以用于多种生物医学应用。这些器件或在制造过程中集成 DNA、蛋白质或细胞等生物元件，或在制造后进行生物功能化，用于传感、诊断、药物筛选和治疗。半导体行业成熟的可扩展光刻技术正被用于此类器件的大规模生产，并进一步开发以满足在基底上精确沉积不同生物元件、保...
生物传感器可观察和理解原本未知或需侵入性检测的潜在生理过程。可穿戴生物传感器监测多种精神和躯体健康状况的生理指标，已成为创新研究的重要趋势。在物质使用研究中，生物传感器技术探索通常聚焦于识别醉酒生理指标，以增进对成瘾病因的理解并指导治疗建议。本综述考察该领域研究现状，尤其关注酒精使用障碍（AUD）治疗，并指出当前知识缺口与未来研究方...
吲哚-3-乙酸（IAA，又称生长素）是植物最重要的调控小分子之一，其动态重分配在细胞形态、分裂、器官发生以及对光和重力响应中起关键作用。目前尚无法在细胞分辨率下直接测定生长素的时空分布，通常只能借助依赖内源生长素响应机制的不可逆过程间接推断，因而无法捕捉瞬时变化。本文报道了一种遗传编码生物传感器 AuxSen，用于在活体中定量可视化...
丙烯酰胺（acrylamide, AM）是食品热加工中经美拉德反应产生的潜在致癌物，可对人体健康造成不可逆危害。为快速检测食品中的AM，本研究开发了一种基于单链DNA（ssDNA）和碳量子点（CQDs）的简单荧光生物传感器。ssDNA通过非共价作用结合到CQDs表面，使其在350 nm激发、445 nm发射处的荧光强度降低；当存在A...
生物加工是一种基于生物催化的技术，已在工业制造中广泛应用，但低生物转化率、低生产力和高成本仍是主要限制。本文综述了近年来开发新型生物催化剂以应对上述挑战的策略。首先讨论蛋白质工程策略，包括定向进化、随机突变、定点突变、从头设计、融合伴侣、分泌表达和启动子工程等，用于提高酶的活性、稳定性、溶解度和表达水平。随后总结代谢工程策略，如基因...
脂阿拉伯甘露聚糖（LAM）是结核分枝杆菌细胞壁的两亲性脂聚糖，也是结核诊断靶标。既往研究提示LAM可与宿主血清脂蛋白结合，影响诊断检测。作者开发两种血清两亲物检测方法：脂蛋白捕获法和膜插入法。前者通过捕获宿主脂蛋白，利用其与病原两亲性标志物的天然结合“浓缩”LAM；后者不依赖该结合，直接基于LAM与支持脂质膜结合的热力学倾向进行捕获...
代谢物酶促比色分析可提供与疾病发生和进展相关的能量转换及生物合成特征。基于二维过渡金属二硫化物（TMDCs）的微型光电探测器有望推动采用高灵敏酶促比色检测的即时诊断。降低诊断成本需要批量多样本检测，因此构建性能一致的少层 TMDC 光电探测器阵列对实现微型批量多样本酶促比色分析至关重要。本文构建了 4×4 像素少层二硫化钼（MoS2...
核酸纳米技术通过设计合成核酸链构建纳米级功能体系，其结构特性与构象多态性使其在生物传感中具有吸引力。本综述系统比较了分子信标（MB）和DNA折纸（DNA origami）两类核酸支架在生物传感中的最新进展。MB属于传统发夹茎环结构，通常两端标记荧光团和淬灭剂，靶序列与环区杂交后构象打开，引起荧光变化，可用于核酸、蛋白、金属离子和病原...
本文报道了一种用于特异性检测心肌肌钙蛋白I（cTnI）的新型安培型适配体传感器。该传感器以丝网印刷碳电极为基底，在其表面修饰羧乙基硅烷三醇改性氧化石墨烯（CES-GO）作为换能元件。CES-GO是一种富羧酸纳米材料，可通过EDAC/NHS活化羧基，实现5′端氨基化抗cTnI单链DNA适配体的高负载共价固定。随后用乙醇胺封闭剩余羧基，...
微小RNA（miRNA）因在基因表达调控和癌症发生发展中发挥重要作用而成为肿瘤研究热点。miRNA-21在多种癌症中表达上调，因此其准确检测具有重要意义。本研究报道了一种基于肽核酸（PNA）的电化学无标记生物检测平台，用于检测miRNA-21。作者以金电极为基底，通过电沉积金纳米颗粒（AuNPs）修饰电极表面，以提高PNA探针固定化...
微小RNA（miRNA）是癌症检测的理想生物标志物，其异常表达与多种癌症的发生密切相关。本文以三维爆米花状金纳米薄膜作为新型表面增强拉曼散射（SERS）-电化学活性基底，并结合toehold介导链置换反应（TSDR），构建了一种用于miRNA检测的DNA分子机器。三维爆米花状空间结构可产生更多活性“热点”，从而增强SERS和电化学信...
本研究对前期从印度泰米尔纳德邦丁迪古尔地区水样中分离的三株耐氟假单胞菌 THP6、THP41 和 OHP5 进行进一步鉴定与功能分析。在 LB 肉汤和 LB 琼脂平板上确认其具有较高氟耐受能力。血琼脂平板显示三株菌均产生 β-溶血。PCR 检测发现 gyrB、toxA、algD、lasB、plcH 和 rhlC 等毒力基因以及 ps...
单核苷酸多态性（SNP）检测对疾病诊断、药物代谢和基因治疗至关重要，但现有基因分型方法通常依赖 DNA 扩增、荧光探针和复杂光学设备，难以用于现场快速检测。本文报道一种名为 SNP-Chip 的 CRISPR 驱动石墨烯场效应晶体管（gFET）生物传感器。该传感器以液门 gFET 为换能器，在石墨烯沟道表面通过 1-吡啶丁酸连接固定...