分泌型趋化因子通过结合膜受体介导细胞通讯。本文报道了一种高灵敏度实时方法，用于在活细胞中定量天然趋化因子的分泌及其与受体的结合。作者利用 CRISPR/Cas9 基因编辑将纳米荧光素酶小片段 HiBiT 插入 CXCL12 基因 C 端，使细胞内源表达并分泌 CXCL12-HiBiT。随后通过化学发光输出监测和定量 CXCL12 的...
脑神经元在机体衰老中发挥核心作用，但神经元葡萄糖可用性对衰老的影响存在矛盾证据。本研究分析果蝇脑神经元衰老过程中的代谢变化。利用遗传编码荧光腺苷三磷酸（ATP）生物传感器 ATeam，发现老年果蝇神经元胞体中 ATP 浓度下降，并与葡萄糖含量、葡萄糖转运体及糖酵解酶表达下降以及线粒体质量降低相关。抑制糖酵解或增强葡萄糖摄取的脑神经元...
传统培养法检测嗜肺军团菌耗时长且常不可靠，PCR和MALDI-TOF虽较快但依赖专业人员与复杂设备。生物传感器可提供快速、便携、易操作的替代方案，但抗体、适配体和核酸探针的敏感检测应用仍有限。抗菌肽（AMP）因稳定性好、与细菌表面相互作用强，成为有前景的识别元件。本文报道将半胱氨酸修饰的warnericin RK抗菌肽（Cys-AM...
本文报道了一种基于表面等离子共振（SPR）的皮质醇免疫传感器的开发与可行性测试。该传感器采用无包层塑料光纤（POF）作为光波导，并在裸露区域溅射金钯（AuPd）合金纳米层以增强 SPR 灵敏度。AuPd 涂层首先用半胱胺（cysteamine）进行自组装功能化，再通过 EDC/NHS 化学偶联抗皮质醇抗体（ac-AB），最后用牛血清...
声学波谐振器是重力生物传感的有前景候选器件，但在液体中通常存在强烈声辐射，导致品质因数下降和频率噪声增大。本文提出一种基于局域共振表面声子晶体（SPC）的无辐射重力生物传感器，其由周期性高纵横比电极构成。SPC 中产生的声学波速度低于水中声速，从而阻止声波在液体中传播，使能量被限制在电极表面附近。该能量限制显著提高了品质因数并降低了...
由严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）引起的2019冠状病毒病（COVID-19）自2019年底传播，已造成前所未有的社会经济后果。该疫情对改进现有诊断方法以及开发快速、低成本、用户友好的SARS-CoV-2感染确认新方法提出了巨大需求。本批判性综述聚焦于病毒电化学生物传感器，认为其有望用于开发快速医学COVID-...
G蛋白偶联受体Frizzled1-10（FZD1-10）是介导19种哺乳动物分泌型Wingless/Int-1脂糖蛋白（WNTs）诱导胞内信号的分子检查点。尽管这些信号组分在健康与疾病中至关重要，但由于缺乏合适的生物物理技术，目前对WNT/FZD选择性、受体激活机制以及单个配体/受体对介导的胞内信号传播了解有限。本研究开发了基于荧光...
石墨烯纳米带(GNRs)是单层石墨烯的窄条状衍生物，因高比表面积、高载药量、优良电学/热学/力学性能，被用于癌症、炎症和阿尔茨海默病的诊断与治疗，并作为基因、光热和抗菌治疗的纳米载体。本文综述了GNRs与酶、肽、DNA、RNA等生物分子的生物共轭和分子相互作用，以及其作为生物传感器、人工受体和细胞器件在诊疗与药物递送中的应用。文章讨...
本文提出一种基于金属氧化物-氮掺杂碳点杂化结构（MFNCDs）的荧光与比色传感策略，用于检测过氧化氢（H2O2）和葡萄糖。该传感体系基于葡萄糖氧化酶（GOx）催化葡萄糖氧化生成 H2O2 的反应。研究通过水热法合成具有本征过氧化物酶样活性的 MFNCDs，并以其作为催化剂，在 H2O2 存在下氧化 3,3',5,5'-四甲基联苯胺（...
快速、灵敏且易操作的核酸检测在早期临床诊断中日益重要。本文构建了一种简单、一锅式且超灵敏的 DNA 传感器，将核酸外切酶 III（Exo III）辅助靶标循环扩增（ERA）与三维 DNA walker 级联放大相结合。当存在单链 DNA 靶标时，ERA 过程被激活并产生大量行走链（WS）。随后，由 Exo III 驱动的 WS 沿磁...
本研究提出一种基于趾介导链置换反应回路（SDRCs）和分子信标介导等温环状链置换聚合反应（ICSDPR）的超灵敏电化学 miRNA 生物传感器，用于检测 let-7a。在 SDRCs 模块中，级联链置换反应诱导目标 let-7a 循环利用，并产生大量链 A（SA）。SA 与固定于金电极上的发夹捕获探针杂交，打开其茎环结构，使氧化还原...
手性碳点（CDs）兼具非手性碳点的优势与独特手性，拓展了其在生物领域的应用前景，但其结构控制与手性起源仍不清楚。本文通过柠檬酸与手性氨基酸的热聚合制备手性CDs，并通过调节反应温度控制其手性，从而获得不同表面修饰结构。以脂肪族氨基酸为手性源时，90–200 °C下制备的CDs均保持与手性源相同的手性；以芳香族氨基酸为手性源时，低于1...
工程抗体以提高靶标特异性、降低检测限或引入新功能，是生物传感器开发的重要方向。尽管已有多种亲和生物传感器可在不同分析物浓度下产生输出信号，但在复杂生物样品中实现可逆、连续的蛋白监测仍具挑战。本文探索利用定向进化调节高亲和抗表皮生长因子受体（EGFR）单链可变抗体片段（scFv）的解离动力学，从而在无标记结合检测中实现连续蛋白传感。研...
环境监测污染物对生态和公共健康至关重要。本文报道一种基于别构转录因子及其配体对最小 DNA 信号放大与转导电路进行调节的模块化小分子生物传感方法。作者利用别构蛋白与限制性内切酶 HgaI 对同一 DNA 模板的竞争性结合，调控由 toehold 介导的链置换反应；当特定配体存在时，别构转录因子构象改变，使 HgaI 切割 DNA 模...
碱性磷酸酶（ALP）是一种非特异性磷酸单酯酶，在组织矿化和骨生成中发挥关键作用，是骨和肝胆疾病临床诊断的重要生物标志物。本文报道了一种以氨基环戊二烯基铁（AFC）为电活性探针的电化学方法，用于检测ALP活性。在咪唑和N-(3-二甲氨基丙基)-N′-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）存在下，AFC可通过一步偶联直接标记到单链DNA（ssDN...
本文提出一种将均相检测转化为表面固定电化学分析的蛋白酶检测新策略。以四聚体蛋白链霉亲和素（SA）为传感单元，基于 SA–生物素偶联化学构建传感平台；以 Caspase-3 为模型分析物，设计序列为 biotin–GDEVDGK–biotin 的生物素化肽作为底物。该肽底物可通过 SA–生物素相互作用诱导 SA 组装，形成 (SA–b...
透皮生物传感器能够以实时、连续、无创方式检测并监测目标分子，有望以低成本改善健康结局。许多透皮生物传感器包含微针及其他微型化组件，但临床上仍缺乏更准确、快速、可靠的微针透皮生物传感器，以实现对疾病实时监测的分子水平洞察。石墨烯作为具有独特材料特性的二维材料，能够定量分析物与生理状态，有助于检测与人类疾病相关的关键生物标志物。开发用户...
本文首次报道了一种用于被动、非侵入提取并原位电位检测人汗液氯离子（Cl−）的概念验证。该传感器垫无需运动、环境温度控制或胆碱能药物诱导出汗，即可实现汗液 Cl− 的连续提取与检测。传感器完全由丝网印刷的裸 Ag/AgCl 氯离子选择性电极和平面液接 Ag/AgCl 参比电极组成，并被磷酸盐缓冲液（PBS）中的琼脂糖水凝胶完全覆盖。当...
许多癌症沉默尿素循环中精氨酸生物合成的限速酶精氨琥珀酸合酶1（ASS1），使ASS1阴性细胞依赖胞外精氨酸，并易受聚乙二醇精氨酸脱亚胺酶（ADI-PEG20）介导的精氨酸耗竭影响。精氨酸耗竭的主要耐药机制是ASS1重新表达，但耐药表型在单细胞水平的时间动态仍缺乏工具。本研究开发了一种实时单细胞荧光生物传感器，用于监测精氨酸依赖的蛋白...
生物传感器的运行要求传感表面既对目标分析物具有高特异性，又能最大限度减少生物流体中其他组分造成的污损。本文进一步研究了硫代磺酸基连接子，用于在二氧化硅等羟基化表面上构建稳健、耐用的自组装单分子层（SAMs）。这些 SAMs 可在水相条件下，以单一、直接、可靠且无需偶联的方式，化学选择性地固定含硫探针，用于分析物检测。作者将该界面应用...