碳基量子点（CDs）主要包括碳量子点（CQDs）和石墨烯量子点（GQDs），具有优异的光致发光（PL）性能、低毒性、良好生物相容性和易功能化等特性，是生物医学科学与工程中极具前景的候选材料。本文综述了为获得最佳性能而对这类零维纳米材料进行表面修饰的研究进展，重点面向生物成像、药物与基因递送、癌症治疗和生物传感器应用。文章系统介绍了碳...
本研究针对多种毒素联合暴露风险，开发了一种基于活哺乳动物细胞的光学生物传感器，用于监测水样中镉（Cd）和脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）并评价其联合毒性。前期调查发现DON与Cd常同时存在于多种产品中，RNA-seq显示AP-1参与HT-29细胞中DON+Cd的联合毒性。据此构建并优化了AP-1位点-mCherry荧光报告生物传感器，并...
可靠测量配体与细胞表面受体的结合对生物学和药理学研究具有重要意义。现有共振能量转移方法虽灵敏，但通常需要对受体进行标签化，可能改变配体结合特性。为此，作者开发了一种无标签活细胞检测系统，以海萤荧光素酶（Gaussia luciferase, GLuc）作为生物发光共振能量转移（BRET）供体。GLuc 与常用 NanoLuc 分子量...
单原子催化剂因具有最高原子利用效率和独特结构特征，为设计更多功能催化剂开辟了新途径，但其生物应用仍处起步阶段。基于上述优势，作者合成铂单原子负载硫化镉纳米棒（Pt SAs-CdS），构建超灵敏光电化学（PEC）生物传感平台。Pt单原子修饰显著增强CdS的PEC信号。理论计算表明，带正电的Pt单原子可改变CdS的电荷分布并提高激发电荷...
金黄色葡萄球菌是重要的人类机会致病菌，在感染、细胞代谢和抗生素治疗过程中会遭遇活性氧、氮、氯、亲电和硫物种（ROS、RNS、RCS、RES、RSS）。为抵御这些氧化还原活性物质和抗生素，金黄色葡萄球菌具有多种氧化还原感应调控因子，常通过硫醇开关控制特定解毒途径的表达；同时，低分子硫醇杆菌硫醇（BSH）及其相关的 Brx/BSH/Yp...
与传统可见光驱动荧光可视化相比，近红外（NIR）诱导荧光可视化是一种有趣且前景广阔的方法，而光电化学（PEC）免疫分析传感具有高灵敏度、低成本和仪器简单等优点。本文将 PEC 传感与 NIR 诱导荧光可视化相结合，开发了一种双读出传感平台。在该方案中，基于抗体-分析物（如抗原、DNA 和 RNA）反应及三明治型结构，CuInS2 微...
微流控集成生物传感器可提升生物传感性能，并实现复杂的芯片实验室平台设计。尽管软光刻和聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控仍被视为金标准，3D打印已成为微流控系统一种有前景的制造替代方案。本文首次将3D打印丙烯酸酯基微流控平台通过简便键合方法与无标记多孔硅（PSi）基光学适配体传感器集成。该方法使用UV固化粘合剂作为中间层，同时保持微通道...
本文报道了一种基于阻抗谱的沙门氏菌微生物生物传感器，其识别元件为从人血清中分离的针对特定菌株的抗体。作者利用沙门氏菌肠亚种（S. enteritidis）或大肠杆菌 BL21(DE3) 与无脂多糖突变株 ClearColi，从人血清中分离抗沙门氏菌（或抗 BL21(DE3)）抗体，经蛋白 A 柱纯化后，抗体纯化收率为 0.2%。流式...
糖尿病相关长期高血糖可诱导氧化应激介导的纤维化，内皮-间充质转化(EndMT)可能参与糖尿病相关纤维化。本研究探讨EndMT是否参与糖尿病视网膜病变纤维化，并评估白藜芦醇能否通过抑制高糖(HG)诱导的活性氧(ROS)来对抗EndMT。原代人视网膜内皮细胞(HRECs)用1 µM白藜芦醇预处理24 h或对照，再以30 mM葡萄糖每3天...
针对复杂土壤样品酶生物测定结果解释困难的问题，本文开发了一种用于土壤污染分析的酶生物传感器专用软件。软件基于JavaScript语言，可存储、分析和可视化实验数据，并采用欧氏距离算法在51个非商业标准土壤样品数据库中匹配与待测样品最接近的标准样品。数据库包含各标准土壤的腐殖质含量、pH、黏粒与砂粒粒径分布、250 nm吸光度，以及其...
甲醇脱氢酶（Mdh）是利用甲烷和甲醇作为碳源与能源的关键酶，在甲基营养和合成甲基营养中具有重要作用。NAD 依赖型 Mdh 因单亚基、可在有氧和厌氧条件下产生 NADH 而成为合成甲基营养工程的重要候选，但其催化活性低、对甲醇亲和力不足限制了应用。本研究采用基于转录因子的生物传感器，对来自 Lysinibacillus xylani...
近年来，适配体因对蛋白质、细胞、小分子乃至金属离子等目标具有较高亲和力，而受到生物传感领域关注，尤其适用于难以获得抗体的靶标。适配体是通过系统进化配体指数富集（SELEX）体外筛选得到的单链寡核苷酸。除高亲和力和特异性外，适配体易于功能化和工程改造，可构建比色、荧光和电化学等多种信号模式的适配体传感器。本综述系统总结了适配体传感器作...
快速诊断、患者隔离和接触追踪是控制2019冠状病毒病（COVID-19）传播的关键措施。核酸检测仍是当前诊断标准，但多依赖中心实验室，耗时较长。本文报道一种便携式现场检测系统CODA（CRISPR光学各向异性检测），将等温核酸扩增、CRISPR/Cas12a激活和信号产生整合于单一反应体系中，减少人工操作。该系统以荧光各向异性的比率...
生物传感平台日益用于小分子环境污染物（如全氟和多氟烷基物质 PFAS）的监测。本文提出将毒理学研究中的 PFAS–蛋白相互作用信息转化为生物受体设计依据，并利用本征质谱（native MS）评估候选蛋白生物受体。作者以人血清白蛋白（hSA）、血红蛋白（Hb）、细胞色素 c（cyt c）和神经球蛋白（NGB）为模型蛋白，检测其与全氟辛...
随着人口增长、老龄化和慢性病患病率上升，医疗成本持续增加，医疗体系正从以医院为中心转向以个人为中心。自20世纪以来，可穿戴传感器在医疗和生物医学监测中日益普及，能够连续测量唾液、血液和汗液等生物流体中的关键生物标志物，用于疾病状态监测、健康评估、医学诊断和治疗评价。过去几十年，研究重点集中于电化学和光学生物传感器，以及生物标志物、细...
葡萄糖浓度控制对临床诊断和食品工业至关重要。基于还原氧化石墨烯（rGO）和导电聚合物的电化学生物传感器具有实际应用潜力。本文采用在马来酸存在下热还原氧化石墨烯（GO）的新方法合成 rGO，并通过扫描电子显微镜、X 射线衍射、傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱进行表征。将 rGO 与聚苯胺（PANI）、Nafion 和葡萄糖氧化酶（GOx）...
连续监测生物代谢物需要稳健、通用、可微型化且可靠的传感器。电化学生物传感器因稳健、低成本而长期占据主导地位，但传统安培法和伏安法信号依赖电极面积，易受污损影响。本文提出开路电位法作为安培/伏安法的可靠替代，用于代谢物监测。该传感器将氧化酶包埋于壳聚糖水凝胶中，氧化酶提供代谢物特异性；当酶遇到底物时消耗氧气并生成过氧化氢，过氧化氢主导...
含活细胞的细胞基生物传感器芯片难以长期保存，尤其是贴壁哺乳动物细胞在传感器表面易受冷冻损伤。本文提出一种传感器上冷冻保存（on-sensor cryopreservation, OSC）策略，将贴壁细胞在光寻址电位传感器（light-addressable potentiometric sensor, LAPS）表面于−80 °C冷...
患者友好的医疗诊断与治疗因快速、低成本、感染风险低而备受关注，有望替代传统医院流程。近期材料的发展促进了具有特殊功能的即时检测（POC）传感平台和植入式器件的快速开发。本综述讨论了患者友好诊断用生物传感器和患者友好治疗用植入式器件的最新进展，系统分析了用于健康监测与疾病诊断的便携式和可穿戴传感平台，包括材料选择、器件结构与集成以及生...
本文构建了一种DNA介导Au-Au二聚体表面等离子体耦合电化学发光（SPC-ECL）传感器。石墨相碳氮化物量子点（GCN QDs）作为ECL发射体，DNA刚性链将两个金纳米粒子（Au NPs）连接成等边三角形构型的Au-Au二聚体。由于热点效应，所设计二聚体具有较强电磁场强度，可显著增强GCN QDs的ECL信号，增强效果优于单个金...