本文报道了一种基于DNA四面体纳米结构（DTN）的摆臂位置可控DNA walker，用于核酸的电化学发光（ECL）检测。该体系采用由非平面分子四(4-氨基苯基)乙烯（TAPE）和平面分子芘（Pe）组成的多环芳烃（PAH）微晶（TAPE-Pe MCs）作为ECL发光体。具体而言，将摆臂链和轨道链同时固定在DTN上，获得位置可控DNA ...
本文提出一种基于壳聚糖/还原氧化石墨烯气凝胶掺杂二氧化锆纳米颗粒修饰玻璃碳电极（ZrO2/CS/rGOA-GCE）的电化学传感器，用于快速、灵敏地检测木犀草素。ZrO2/CS/rGOA 复合材料由氧化石墨烯、壳聚糖和八水合氧氯化锆一锅水热合成后冷冻干燥制得。扫描电镜显示石墨烯纳米片呈薄而褶皱的三维结构，壳聚糖和 ZrO2 纳米颗粒沉...
本文综述了传染病即时诊断（POC）从检测方法到器件的发展。作者指出，与传统培养、ELISA和核酸检测相比，POC诊断具有快速、灵敏、特异、低成本、便携和现场检测等优势，对控制SARS-CoV-2等传染病疫情具有重要意义。文章系统总结了电化学生物传感器、荧光生物传感器、表面增强拉曼散射（SERS）生物传感器、比色生物传感器、化学发光生...
大肠杆菌是水体细菌污染的重要指示菌。本研究报道了一种基于M13噬菌体修饰还原氧化石墨烯（rGO）的无标记化学电阻生物传感器，用于检测大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）等大肠菌群。M13噬菌体作为生物识别元件固定在rGO通道上，可特异性结合带负电荷的E. coli，从而在传感器中产生栅控效应并引起电阻变化。...
万古霉素（Van）是临床常用广谱抗生素，但具有肾毒性和耳毒性，需监测血药浓度以优化剂量并防止耐药。传统 HPLC 和 ELISA 方法操作较复杂，荧光传感具有快速、稳定、低成本优势，但仍需提高可行性、选择性和灵敏度。本文基于蓝色发射聚集诱导发光（AIE）发光体偶联肽（TPE-p）和适配体修饰红色发射金纳米簇（AuNCs-apt），构...
本研究首次报道了一种用于检测前列腺癌候选标志物Kallikrein-Related Peptidase 4（KLK4）的无标记电化学阻抗生物传感器。该传感器以氧化铟锡/聚对苯二甲酸乙二醇酯（ITO-PET）为工作电极，在其表面旋涂锌(II)酞菁四羧酸（Zn-PcTCa）作为界面基质。Zn-PcTCa端基羧基经EDC/NHS活化后，与...
在多重耐药菌广泛流行的背景下，关键医疗表面的细菌定植需要尽快检测。本文提出一种非破坏性表面增强拉曼散射（SERS）方法用于检测细菌定植。SERS 能够以高灵敏度监测低浓度目标物质。作者通过柠檬酸稳定金纳米颗粒（AuNPs）的聚集制备 SERS 基底，并在基底上预吸附结晶紫（CV）、硫胺素（B1）和腺嘌呤（A）作为 SERS 报告物。...
单核细胞李斯特菌是重要食源性致病菌，可引发高死亡率的李斯特菌病，因此需要高特异性、高灵敏度和可推广的检测平台。CRISPR/Cas系统因Cas效应蛋白的反式切割能力，在核酸检测生物传感器中具有重要潜力。本研究将CRISPR/Cas12a的反式切割活性引入电化学生物传感器（E-CRISPR），并结合重组酶辅助扩增（RAA），建立低成本...
生物体通过大量嗅觉受体感知环境中的气味分子。为模拟该嗅觉机制，本研究利用表达昆虫嗅觉受体且具有非线性响应特性的多种细胞基气味传感器构成传感器阵列，探索气味分子浓度的定量方法。该系统采用主动感知方法，通过比较目标气味与已知制备气味的响应，确定目标气味的相对浓度。将主动感知与实时参考法结合，即在每次测量制备气味前重新测量目标气味，即使传...
肌浆网钙ATP酶2a（SERCA2a）将心肌细胞胞质Ca2+泵入肌浆网，促进舒张期松弛；胞质Ca2+异常升高是心力衰竭的关键因素，增强SERCA2a活性具有治疗潜力。SERCA2a受磷酸兰尼碱（PLB）抑制，跨膜肽DWORF（dwarf open reading frame）被认为可通过置换PLB增强肌浆网Ca2+摄取和心肌收缩力。...
过氧亚硝酸盐（peroxynitrite, ONOO−）是一种活性氮物种，在信号转导、应激反应及多种人类疾病中发挥关键作用。为理解其病理生理功能，需要选择性、灵敏且无创的检测工具。本文报道了 pnGFP-Ultra，一种高性能、反应型、基因可编码荧光生物传感器，用于活细胞中过氧亚硝酸盐的成像。该传感器以 p-硼苯丙氨酸（pBoF）修...
本文报道了一种基于三维折纸纸基微流控的电位传感器与生物传感器设计。该电化学纸基分析装置（ePAD）由三片小纸片折叠而成，将固态接触离子选择性电极（此处为碳糊复合电极）与固态伪参比电极（此处为纸上6B铅笔）集成，并与中间纸片上制备的亲水通道接触。此时，伪参比电极与工作电极分别连接在亲水通道两侧，二者间距可低至纸的宽度。未修饰碳糊电极（...
过去数十年，病毒暴发对公共安全构成重大挑战，当前新冠疫情进一步加剧了相关担忧。为快速识别病毒并实现大规模筛查与防控，亟需开发敏感、选择性高且诊断快速的即时检测设备。电化学生物传感器已展现出这些特性，因此成为病毒检测的有前景候选。本综述总结了针对既往及当前大流行或流行病毒（包括流感、HIV、埃博拉和寨卡）所开发电化学生物传感器的设计与...
生物传感器是监测环境污染、检测有毒元素及生物危害细菌/病毒，并用于临床诊断的重要工具。近二十年来，其应用已扩展至军事、医疗、工业过程控制、环境监测、食品质量控制和微生物学等领域。生物传感技术已从基于生物体在体外表征的体外研究，发展为纳米制造赋能的微型化生物传感器。纳米技术的引入催生了新型传感器与传感机制，并显著提高了现有生物传感器的...
提高 X 射线计算机断层扫描（CT）传感器的扫描速度和空间分辨率的重要方向是构建微型电流源阵列。本文提出一种由金纳米星（GNS）嵌入纳米类金刚石碳（DLC）薄膜（厚度约 20 nm）构成的混合材料，用于制备具有光致电子发射的像素电流源。研究分析了 GNS 的局域表面等离子体共振（LSPR）对紫外至近红外波段光学性质的影响，讨论了光学...
近年来，食品中多菌灵（carbendazim, CBZ）农药残留问题日益受到关注。本文报道了一种基于发光共振能量转移（LRET）的高灵敏生物传感器，用于检测CBZ。该传感器以适配体标记的上转换纳米颗粒（UCNPs）作为供体，二氧化锰（MnO2）纳米片作为受体。MnO2纳米片的吸收光谱与UCNPs的荧光发射光谱强烈重叠，因此可实现对U...
活性Zn(II)在诱导生物响应中起关键作用，因此开发用于活性Zn(II)定量的生物传感器具有重要意义。本研究证明，腺嘌呤缺陷酵母（Ade(−) yeast）在Zn2+存在下自荧光强度（FITC通道）增强。先将酵母培养24 h获得Ade(−)酵母，并将生物量（OD值）优化为0.03。随后在2.5 g/L D-葡萄糖中预培养1 h，再转...
蛋白质错误折叠与聚集与哺乳动物神经退行性疾病及生物技术中异源蛋白表达不佳相关，因此监测蛋白聚集的工具对疾病研究和提高异源宿主可溶蛋白表达均有用。本研究基于酵母对错误折叠蛋白的内源响应，开发了一种用于细胞质聚集蛋白的启动子-报告系统。作者首先通过蛋白质组学比较酵母表达可溶折叠蛋白与聚集倾向蛋白诱饵的响应，鉴定到蛋白折叠、热应激响应及泛...
本文提出一种基于介电调制双源沟槽栅隧穿场效应晶体管（DM-DSTGTFET）的生物传感器，用于无标记检测生物分子。该器件采用双源结构和沟槽栅以增强开态电流并产生双向电流；在 1 nm HfO2 栅氧化层上方刻蚀两个纳米空腔，供生物分子填充。利用 TCAD 二维仿真研究其灵敏度，分析不同介电常数、空腔厚度及带电生物分子对转移特性、Io...
长非编码RNA（lncRNA）已被提出作为非小细胞肺癌（NSCLC）筛查和疾病进展监测的诊断生物标志物，因此亟需快速、低成本且可用于临床的lncRNA生物传感器。本文报道了一种基于金纳米笼（Au NCs）与酰胺化多壁碳纳米管（MWCNT-NH2）修饰丝网印刷碳电极（SPCE）的新型高效超灵敏电化学生物传感器。由于Au NCs/MWC...