生物电化学传感器因简单、低成本且具在线监测潜力，成为厌氧消化（AD）过程中挥发性脂肪酸（VFA）监测的有吸引力方法。本文开发了一种新型双室空气阴极微生物燃料电池（MFC）作为VFA监测生物传感器。传感器响应随VFA混合物浓度（2.8–112 mM）增加呈非线性增大；在2–5 h反应时间内，低VFA水平（<14 mM）下呈线性关系。高...
本文报道了一种基于硫堇功能化石墨相氮化碳纳米片的超灵敏电化学生物传感器，用于食品毒素黄曲霉毒素B1（AfB1）检测。石墨相氮化碳纳米片（g-C3N4）通过三聚氰胺聚缩合反应合成，并经化学剥离获得纳米片结构。随后，硫堇（Thn）对 g-C3N4 进行功能化，形成 Thn/g-C3N4，并通过电沉积法沉积于氧化铟锡（ITO）镀膜玻璃电极...
复杂生物介质中电极界面的非特异性吸附与生物分子积累，仍是疾病标志物灵敏、准确检测的关键挑战，亟需开发可在复杂真实液体中检测目标的抗污生物传感器。本文基于自设计Y形肽构建了一种高效、简单的抗污电化学生物传感器。该Y形肽具有两个功能分支：EKEKEKE分支用于抗污，HWRGWVA分支用于识别人IgG。在优化实验条件下，Y形肽修饰电极表现...
去中心化监测需求推动临床、制药、环境和农食领域开发快速、易用、低成本的分析设备。本文作为《分析化学》Feature，系统阐述化学计量学方法在需求点/即时检测、芯片实验室和生物传感器开发中的作用，覆盖目标分析物识别、实验设计与优化、多元数据分析及结果数字化等全流程。文章介绍实验设计（DoE）、主成分分析（PCA）、偏最小二乘回归（PL...
为有效、便捷地检测β-淀粉样蛋白寡聚体（AβO）以辅助阿尔茨海默病（AD）早期诊断，作者开发了一种高性能、操作简便、低成本的一次性适配体生物传感器。该传感器通过原位还原氯金酸，在Fe-MIL-88NH2材料上负载金纳米颗粒（AuNPs），并经Au–N键形成AuNPs/Fe-MOF纳米复合材料，从而有效增强鲁米诺的电化学发光（ECL）...
水被病原菌污染是全球重大公共卫生问题，但快速监测水体细菌污染仍具挑战。本研究利用合成生物学构建了一种新型全细胞生物传感器，用于检测铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）和类鼻疽伯克霍尔德菌（Burkholderia pseudomallei）引起的水体污染。该传感器通过响应目标病原菌分泌的群体感应信号分子实现检...
近年来，源自天然生物质的荧光碳点因优异的光学和化学性质受到广泛关注。本文提出一种以生物质废弃物为前驱体合成氮、硫、磷共掺杂荧光碳点（NSP-CDs）的方法。以青椒籽为原料，经一步水热法制备得到蓝光发射碳点；Fe3+离子可淬灭NSP-CDs的荧光，因此构建了基于NSP-CDs的荧光“关闭型”传感器用于检测Fe3+。进一步将NSP-CD...
流感病毒分为A、B、C、D四型，其中A型和B型引起人类主要疾病，A型因表面具有血凝素（H）和神经氨酸酶（N）而可引发流感大流行。H1N1和H3N2是已知引起多次流感大流行的两个亚型，二者均会发生遗传和抗原性变异，形成不同分支和亚分支；H3N2的遗传与抗原变化通常更快，已演化为多个遗传差异明显且持续共同循环的分支，并造成显著死亡。本文...
抗生素在兽医领域广泛用于促进动物健康和饲料效率，但牛用抗生素可能在挤奶过程中将活性残留带入牛奶，引发敏感人群严重过敏反应并造成经济损失。为确保牛奶安全并符合允许限量，农场需要快速可靠的检测手段。本研究设计并开发了一种微流控纸基生物传感器，作为牛奶中庆大霉素检测的概念验证系统。该传感器利用金纳米颗粒的局域表面等离子体共振（LSPR）特...
本研究采用电化学方法考察双链DNA（dsDNA）与利福平（RF）或磷脂纳米囊/利福平（NRF）的相互作用。以多壁碳纳米管（MWCNT）在聚(1,2-丁二烯)-b-聚(2-(二甲基氨基)乙基甲基丙烯酸酯)（PB290-b-PDMAEMA240）双嵌段共聚物水溶液中的稳定分散液修饰屏印电极（SPE），用于定量检测 dsDNA 中鸟嘌呤（...
本研究评估了一种基于非线性算法与周期特征估计分钟通气量（VE）的新方法，并考察其在远程健康监测中的适用性。13名健康受试者（24.1±3.4岁）完成从静息到中等强度的13种体力活动，包括4和6 km/h步行、9和12 km/h跑步以及90和110 W骑行。实验使用Nomics呼吸磁强计容积描记（RMP）设备采集3359个10 s时间...
为应对2019冠状病毒病（COVID-19）防控需求，本文建立了一种熵驱动放大的电化学发光（ECL）生物传感器，用于检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）的RNA依赖性RNA聚合酶（RdRp）基因，即RdRp-COVID。该传感器以自组装DNA四面体（DT）修饰金电极表面，形成刚性、可编程的纳米支架；DT顶点固定线...
microRNA（miRNA）作为多种疾病的生物标志物，在临床和即时检测中日益重要，但单一miRNA通常不足以明确诊断，需要同时评估多个miRNA。本研究设计并实现了多种多重电化学微流控生物传感器，将单通道划分为多个孵育区，形成四种新型芯片设计，用于无靶标扩增条件下同时定量最多8个miRNA，命名为CRISPR-Biosensor ...
天然产物及其衍生物具有丰富化学与生物多样性，但传统工程化改造其生物合成通路以提高产量和获取非天然衍生物，需要精确理解酶促过程。基于变构转录因子（allosteric transcription factor, aTF）的高通量筛选平台可克服筛选瓶颈，用于在大量通路/菌株变异体中搜索。本文描述工程化变构转录因子生物传感器的开发与应用，...
本文报道了一种集成柔性压力传感器与电致变色器件的压力型生物传感器，用于癌胚抗原（CEA）的可视化检测。首先在高结合聚苯乙烯微孔反应室中，利用捕获抗体（cAb）和铂纳米粒子标记检测抗体（PtNPs-dAb）进行夹心免疫反应；加入的过氧化氢（H2O2）在 PtNPs 催化下分解产生氧气（O2），使密封腔内压力升高。所制备的皮肤启发柔性压...
冠状病毒是一类感染鸟类和哺乳动物（包括人）的病毒家族。目前已确认七种人冠状病毒（HCoV），其中四种引起普通感冒，SARS-CoV、MERS-CoV 和 SARS-CoV-2 分别导致 SARS、MERS 和 COVID-19。本文综述了用于诊断冠状病毒相关疾病的多种方法，重点讨论宿主抗体检测的血清学方法。文章介绍了常规血清学检测，...
具有可调形状和刚度的电子器件可在刚性手持形态与柔性可穿戴形态之间切换，因而具有更广泛的应用潜力。此前研究通过将热响应镓基平台与柔性/可拉伸电子器件集成，实现了可重构电子系统；但镓凝固过程中的过冷现象阻碍了可靠、快速的刚性-柔性双向转换，限制了此类“可重构”电子器件的潜力。本文报道了材料与电子设计策略，构建具有快速可逆机械切换能力的镓...
生物标志物是评估疾病风险的理想指标。本研究设计了一种无标记电化学生物传感器，用于定量检测血管内皮生长因子A(165)（VEGF-A(165)）抗原，以还原氧化石墨烯-金纳米粒子（rGO-Au）作为传感界面，用于乳腺癌早期检测。金纳米粒子具有良好的导电性和生物相容性，可提供适合固定抗VEGF抗体的增强表面。与以往研究相比，11-巯基十...
肿瘤来源外泌体中包裹的 microRNA（miRNA）正成为肺癌早期诊断和预后评估的理想生物标志物，但传统外泌体 miRNA 提取过程常限制检测准确性与灵敏度。本研究建立了一种基于二硫化钼（MoS2）纳米片荧光猝灭特性和双链特异性核酸酶（DSN）酶辅助信号放大特性的外泌体 miRNA 荧光定量检测方法。首先，荧光标记核酸探针与目标 ...
本研究设计了一种用于检测特定目标DNA的电化学生物传感器。将DNA探针（与目标互补）固定在玻碳电极表面，目标DNA与探针杂交后，利用槲皮素作为新型电活性指示剂进行杂交检测。槲皮素与单链DNA和双链DNA的不同相互作用导致不同的电化学信号，通过循环伏安法和差分脉冲伏安法记录，从而实现杂交检测。作者评价并优化了影响传感器性能的各种参数，...