虚拟现实（VR）是治疗精神和神经疾病的有效替代手段，但现有 VR 模拟通常采用预设场景，未考虑个体差异，可能导致患者过度暴露或刺激不足。本研究提出一种可识别个体差异并根据治疗目标实时调整 VR 场景的动态自适应系统，以蜘蛛恐惧症为案例。系统设置不同焦虑状态，通过外部皮肤电活动（EDA）生物传感器采集个体电生理响应，实时调整 VR 刺...
2019冠状病毒病（COVID-19）由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起，已成为影响公共卫生和经济活动的重大大流行。由于病毒在人体肠上皮细胞中复制并经粪便排出，废水监测是一种理想、无创、低成本且可早期预警的流行病学方法，用于检测SARS-CoV-2遗传物质。本文综述了市政废水中SARS-CoV-2的检测技术和...
本文针对新冠疫情背景下对高灵敏度和高准确度生物传感器的迫切需求，研究功能梯度几何与材料参数对微生物传感器性能的影响。作者将微悬臂梁生物传感器沿长度方向的厚度和杨氏模量按幂律连续变化，定义为功能梯度参数，并考虑表面应力和范德华分子间力。通过建立吸附物-微悬臂梁系统的总自由能模型，将范德华相互作用能与弹性应变能相结合，利用变分原理和数值...
随着新型食品不断上市，消费者需要在食用前持续监控食品质量，同时为减少保存期间的腐败，智能包装（IP）和主动包装（AP）等现代包装技术得到发展。IP 可通过时间-温度指示器（TTI）、气体指示剂、湿度传感器以及光学、量热和电化学生物传感器等，检测缺陷、监控质量并追踪包装食品，从而控制从生产到消费阶段的储存条件。AP 则通过吸收和扩散系...
本研究开发了一种基于漆酶固定化硅烷化荧光碳点的光纤生物传感器，用于检测多巴胺并实现神经母细胞瘤细胞多色成像。作者采用微波辐照法以姜黄素和N,N-二甲基甲酰胺为前驱体合成碳点（CDD-CDs），再用3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）进行硅烷化得到APT-CDs，并通过戊二醛活化后共价固定漆酶构建生物探针。CDD-CDs、APT-CD...
本文报道了393个黄素衍生物的两电子还原电位。这些衍生物在黄素C6、C7、C8和C9位被铜族过渡金属（Cu、Ag、Au）和共轭双键烃取代，并分别考察有无OH、Cl、CH3、COOH和NO2等官能团。为验证结果可靠性，计算了具有实验值的人体生命分子黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）和核黄素（维生素B2）的还原电位。FAD实验值为-0.22 ...
本研究展示了氮掺杂碳点（NCDs）在电动力学手段分离不同长度单链DNA（ssDNA）中的新应用。碳点因生物相容性和低毒性，已在传感、诊断和医疗领域广泛应用。鉴于ssDNA适配体在生物传感器开发和药物递送中逐渐替代抗体，建立简单有效的适配体分离方法十分重要。本研究将NCDs作为缓冲添加剂用于毛细管电泳（CE）方法，实现了32至100碱...
三聚体 G 蛋白亚基 Gαq 和 Gα11 可被两种环二肽 FR900359（FR）和 YM-254890（YM）抑制，二者被广泛用于推断 Gq/11 蛋白在多种生物学过程中的调控作用。当前重要问题是：这两种抑制剂的细胞效应究竟是通过特异性抑制 Gq/11 蛋白产生的 on-target 效应，还是与其他蛋白非特异性相互作用导致的 ...
来自土壤细菌鲍曼不动杆菌的4-羟基苯乙酸（4-HPA）3-羟化酶（HPAH）的C1（还原酶）亚基催化NADH被分子氧氧化，并产生过氧化氢副产物。4-HPA是C1的强别构调节剂，也是肠道菌群失调及部分癌症和脑缺陷的已知尿液生物标志物。因此，作者设想利用C1促进4-HPA检测。所提出的检测方案简单且原位进行：向含C1的溶液中加入NADH...
电压门控钠通道（Nav）受多种保守辅助蛋白调控，包括四个成纤维细胞生长因子同源因子（FGF）和钙调蛋白（CaM）。FGF 结合 Nav EF 手样结构域（EFL），CaM 结合 Nav IQ 基序，二者在 Nav 胞质 C 端结构域（CTD）上相邻。本文首次通过稳态荧光光谱滴定、溶液 NMR 和计算建模证明，(Ca2+)4-CaM（...
基于纳米技术的微型化器件在临床前与临床研究中取得突破，推动了以生物标志物为基础的诊断设备发展，用于结核、疟疾和癌症等疾病检测。纳米材料因高比表面积和量子限域效应，可改善生物流体中临床相关生物分子的检测限，有助于将台式平台转化为即时检测(POC)筛查设备。纳米材料基生物传感器制造技术也简化并改善了口腔癌(OC)或口腔鳞状细胞癌(OSC...
氮碱基的生化性质与柔性使DNA可折叠成多种高级结构。在众多DNA二级结构中，由富含鸟嘌呤序列形成的G-四链体（G-quadruplexes，G4）因其生物学意义、治疗干预潜力以及在分子器件和生物传感器中的应用而受到关注。G4研究可分为体内、体外和计算模拟三大方向，其中体外研究包括G4合成寡核苷酸。本综述聚焦G-四链体合成适配体的结构...
生物污损是复杂生物样品中疾病标志物检测的严重挑战，主要源于非特异性蛋白吸附。本文基于低成本惰性蛋白牛血清白蛋白（BSA）与聚苯胺纳米线（PANI-NWs）交联，构建了一种高灵敏、抗污损的电化学生物传感界面。与常用于封闭非特异性吸附的物理吸附BSA相比，交联BSA显著增强了抗污损能力。BSA/PANI-NW修饰电极界面因交联BSA和导...
酒精使用障碍（AUD）在青年期起病高峰，青年成人饮酒更频繁、更重，并面临伤害和慢性 AUD 风险，但现有干预效果有限。睡眠差在重度饮酒青年成人中常见，也是 AUD 风险因素，且青年成人更关注改善睡眠，因此睡眠可作为酒精干预的切入点。申请人前期在 42 名重度饮酒青年成人中测试了移动睡眠干预，包括简短网页睡眠卫生建议（含适度饮酒建议）...
5-羟色胺（5-HT）是调节情绪、食欲、睡眠、学习与记忆的重要单胺类神经递质，也在外周组织中参与胃肠运动、血管收缩和胰岛素分泌等过程。为在活体系统中高时空分辨监测 5-HT 动态，作者基于软蜱 Argas monolakensis 的 5-HT 结合脂钙蛋白 AM182，通过结构引导将循环置换绿色荧光蛋白 cpGFP 插入其 loo...
miRNA-21是多种癌症中常见且重要的生物标志物，其敏感、选择性监测对癌症诊疗具有重要意义。本研究开发了一种新型纸基无标记电化学生物传感器，用于人血浆中miRNA-21的检测。该传感器以摄影纸为柔性基底，通过笔式书写技术将Ag@Au核壳纳米粒子/石墨烯量子点（GQD）导电纳米墨水直接绘制于纸面，形成大比表面积导电电极，有利于生物标...
本研究针对β-激动剂苯乙醇胺A（PEA）在猪尿中的检测，制备并鉴定了抗PEA单克隆抗体，并建立基于表面等离子共振（SPR）的生物传感器检测方法。以牛血清白蛋白（BSA）偶联PEA作为半抗原，将其负载于L-半胱氨酸（L-Cys）修饰的金纳米颗粒（Au-NP）传感器芯片表面，形成固定化抗原识别界面；样品中的游离PEA与固定化PEA-BS...
本文报道了一种基于双巨磁阻（GMR）传感器阵列的微流控夹心免疫分析系统，用于在临床相关浓度范围内定量人血浆中心力衰竭生物标志物N末端B型利钠肽前体（NT-proBNP）。该系统将两个相同GMR传感器串联使用，并分别固定亲和性不同的捕获抗体Ab1和Ab2，使低浓度抗原主要由传感器I响应，高浓度抗原主要由传感器II响应，中间浓度通过两条...
异质结构可融合各组分优势并因协同效应呈现优异性能。本文将共价有机聚合物（NUF）与TiO2/Ti3C2Tx纳米复合材料（TiO2/TiCT）整合，构建TiO2/TiCT/NUF异质结，作为用于多巴胺（DA）和尿酸（UA）检测的非酶生物传感器，采用差分脉冲伏安法（DPV）进行测定。该传感器表现出高传感活性，对DA和UA同时检测的检出限...
谷氨酸转运体蛋白表达于神经元和胶质细胞，是决定胞外谷氨酸时空作用的主要调控者。谷氨酸对健康脑功能至关重要，但过量积累又与多种神经退行性疾病中的毒性相关。快速转运体介导的谷氨酸摄取主要发生在星形胶质细胞突起，可提高兴奋性网络活动效率并防止胞外谷氨酸毒性蓄积。谷氨酸转运体功能障碍被认为与阿尔茨海默病和亨廷顿病等多种中枢神经系统疾病相关。...