Transportome-wide engineering of Saccharomyces cerevisiae.
合成生物学使重组微生物能够生产用于医药、食品和材料的小分子。产物分泌可降低分离纯化成本，但由于对转运蛋白功能理解有限，工程化改造具有挑战性。本文描述了一种全基因组转运体敲除方法，结合代谢物生物传感器，可在酿酒酵母中鉴定影响特定目标代谢物生产的转运体。作者将该方法应用于外源化合物顺,顺-粘康酸（CCM）、原儿茶酸（PCA）和甜菜红素的...
Gold Nano/Micro-Islands Overcome the Molecularly Imprinted Polymer Limitations to Achieve Ultrasensitive Protein Detection.
本文报道了一种基于金纳米/微岛（NMIs）与电聚合邻苯二胺（o-PD）分子印迹聚合物（MIP）核壳结构的电化学生物传感器，用于检测心脂肪酸结合蛋白（H-FABP）。通过在电化学还原氧化石墨烯（ERGO）修饰的氧化铟锡（ITO）基底上受控电沉积金，调控 NMIs 的形状与分布，获得高活性表面积，从而降低检出限并拓宽线性范围。该传感器在...
Research advances and applications of biosensing technology for the diagnosis of pathogens in sustainable agriculture.
植物病害显著影响全球经济，线虫、病毒、细菌、真菌和类病毒等植物病原微生物是多数植物传染病的主要病因。在可持续农业中，培育无病植株并早期诊断病原对保障田间产量和植物健康至关重要。本文综述了可用于植物病原检测的生物传感技术，包括基于DNA杂交的电化学、伏安、阻抗、SPR、QCM、酶联免疫、适配体、噬菌体、纳米材料、等温扩增、纸基微流控和...
Highly Sensitive Fluorescent Probe for Detection of Paraquat Based on Nanocrystals.
百草枯（paraquat, PQ2+）是一种广泛用于农业的高毒性非选择性除草剂，易污染水体并危害人体健康。本研究提出一种简单、创新且低成本的纳米生物传感器，利用硫代乙醇酸（TGA）修饰的 CdTe@CdS 核壳纳米晶（NCs）作为荧光探针检测百草枯。该传感器在 10–100 nM 范围内呈线性响应，检出限为 3.5 nM。作者将其用...
Optical detection of microplastics in water.
塑料污染以指数速度增长，严重威胁海洋生态系统。世界卫生组织指出，饮用水中的微塑料已引起关注，并可能危害人类健康。为应对这一问题，开发易用、低成本、便携的微塑料检测系统具有重要意义。本文提出一种基于光学系统的原型装置，用于检测水中的微塑料。该装置成本低于370美元，本质上是一台低成本拉曼光谱仪，由准直激光（5 mW）、样品架、陷波滤光...
Rapid electrochemical-biosensor microchip platform for determination of microalbuminuria in CKD patients.
本文提出一种由丝网印刷电极和浸渍胭脂红（amaranth）的双层试剂纸检测区组成的电化学生物传感器（EC-biosensor）微芯片，用于快速测定人尿样中的微量白蛋白尿（MAU）。在施加沉积电位作用下，胭脂红吸附于电极表面；随后修饰表面与尿样中 MAU 发生反应，在电极表面形成惰性层。该惰性层阻碍电子转移，使响应峰电流下降，从而可据...
Electrochemical sensing interfaces based on hierarchically architectured zwitterionic peptides for ultralow fouling detection of alpha fetoprotein in serum.
本文构建了一种基于层级结构两性离子肽的电化学传感平台，用于超低污染和高灵敏蛋白质定量。通过组合长链两性离子肽CPPPPEKEKEKEK（Pep4）与短链肽CPPPPEKEKEK（Pep3），形成层级抗污肽刷，表现出优异抗污性能，并可进一步修饰甲胎蛋白（AFP）适配体，实现AFP的高灵敏检测。该层级肽刷传感器在1.0 fg/mL至1....
ZnCuInSe/Au/TiO
本研究开发了一种高选择性、高灵敏度的光电化学（PEC）传感平台，用于卡那霉素检测。该平台基于适配体修饰的ZnCuInSe/Au/TiO2三明治结构纳米线。金纳米颗粒（Au NPs）位于TiO2纳米线与ZnCuInSe量子点（QDs）层之间，既作为等离激元光敏剂扩展光吸收范围，又作为电子中继促进电荷转移。ZnCuInSe QDs为宽谱...
Layer-by-layer assembly strategy for fabrication of polydopamine-polyethyleneimine hybrid modified fibers and their application to solid-phase microextraction of bioactive molecules from medicinal plant samples followed by surface plasmon resonance biosensor validation.
本文提出一种固相微萃取（SPME）方法，用于克服传统植物化学鉴定中药活性化合物时分离纯化繁琐、耗时长和有机溶剂消耗大的问题。作者采用层层组装策略制备聚偏二氟乙烯纤维@聚多巴胺@聚乙烯亚胺@受体（PVDF@PDA@PEI@receptor）功能化纤维，将其浸入中药样品溶液，经搅拌后取出，并用有机溶剂使受体结合的配体解离。以黄嘌呤氧化酶...
Detection of a novel glycodelin biomarker using electrochemical immunosensor for endometriosis.
子宫内膜异位症是影响全球育龄女性生活质量的重要疾病，目前诊断主要依赖腹腔镜联合活检等侵入性操作，费用高且痛苦。近年来，研究者致力于开发基于生物标志物的生物传感器，以实现半侵入或非侵入诊断。糖蛋白（glycodelin, GLY）因其较高的特异性和敏感性被认为是子宫内膜异位症的潜在新型生物标志物。本研究首次报道了一种无标记电化学免疫传...
Novel label-free electrochemical strategy for sensitive determination of ten-eleven translocation protein 1.
本文开发了一种无标记电化学方法，用于灵敏测定介导 DNA 去甲基化的十-十一易位蛋白 1（TET1）。该策略主要基于 MspI 介导的限制性内切酶反应。生物传感器在 MspI 切割前后的电流响应差异依赖于 TET1 的活性和浓度。借助金纳米粒子，该方法在 0.0042–0.0210 mg/mL 范围内具有良好的线性，相关系数为 0....
Re-engineering of peptides with high binding affinity to develop an advanced electrochemical sensor for colon cancer diagnosis.
结直肠癌（CRC）由大肠或直肠内息肉发展而来，发病率升高且死亡率高。目前结肠镜是早期诊断首选，但费用高、操作复杂，因此需要更简便、经济的诊断方法。本研究基于理性设计的亲和肽开发了一种先进电化学生物传感器，用于区分腺瘤向癌变进展。通过计算机模拟指导，合成了一系列氨基酸替代的理性设计合成肽（BP3-1至BP3-8），并利用芳香环化合物表...
An enzyme-powered, three-dimensional lame DNA walker.
基于三维（3-D）DNA行走器构建的分子机器已成为新型生物传感器、货物递送平台和细胞内成像等领域的研究热点。本文首次提出一种跛足DNA walker，其可在基于微球的三维轨道上随机、自主移动。该随机跛足行走器具有长腿和短腿：长腿主要负责持续移动，短腿负责快速切割底物。其运动由切口内切酶对杂交DNA轨道的切割驱动。动力学与持久性研究表...
Superradiative plasmonic nanoantenna biosensors enable sensitive immunoassay using the naked eye.
本文报道了一种基于超辐射等离子体纳米天线强散射亮度的简易灵敏生物标志物检测生物传感器。该传感器由抗体修饰的金纳米颗粒（Au NPs）经目标抗原固定到金镜表面构成，形成颗粒-镜（NPOM）结构。由于金纳米颗粒与金膜间隙中表面等离子体的强近场耦合，NPOM 在红区的散射强度比介电基底上孤立 Au NPs 高约一个数量级，使捕获的 Au ...
Poly(acrylic acid) Hydrogel Microspheres for a Metal-Ion Sensor.
采用微流控原位紫外固化制备单分散交联聚丙烯酸(PAA)液滴，经KOH处理形成高度溶胀的PAAKOH液滴，作为可重复使用球形传感器，在PDMS微流控通道中动态监测其直径变化，同时检测人唾液和血清中Ca2+和Mg2+。二价金属离子与羧基形成COO−M−OOC桥接结构，使水凝胶收缩；收缩至饱和直径，饱和直径比与离子种类相关，收缩速率（T1...
Al-Doped MoSe
基于纳米传感器的呼气分析是早期肺癌诊断的一种可行且快速的方法。本文采用密度泛函理论（DFT）方法，提出铝掺杂二硒化钼（Al-MoSe2）单层作为检测肺癌三种典型呼气挥发性有机化合物（VOCs）——C3H4O、C3H6O 和 C5H8——的有前景生物传感器。单个 Al 原子掺杂于 MoSe2 表面的 Se 空位，作为电子供体增强纳米体...
Pathogen detection with electrochemical biosensors: Advantages, challenges and future perspectives.
病原体（如细菌和病毒）种类繁多，其快速、低成本、特异且灵敏的检测仍是分析医学的重要挑战。近年来，利用纳米材料、微流控器件、信号扩增方法及其组合策略实现病原体检测受到广泛关注，尤其在COVID-19疫情后，快速敏感检测病原体的需求更加迫切。病原体检测可采用电化学、光学、质量敏感或热学方法，其中电化学方法因检测方案多样、可实时定量、支持...
SARS-CoV-2 antigen rapid immunoassay for diagnosis of COVID-19 in the emergency department.
背景：急诊科快速检测 SARS-CoV-2 有助于早期分诊和隔离资源管理，但真实急诊环境中快速抗原检测（AGTEST）数据不足。方法：在 Charité 四家成人和一家儿科急诊科，将 Roche/SD Biosensor 抗原快速免疫检测用于有症状疑似 COVID-19 患者。每位患者采集两份口鼻咽拭子，一份用于 SARS-CoV-...
An impedimetric biosensor system based on disposable graphite paper electrodes: Detection of ST2 as a potential biomarker for cardiovascular disease in human serum.
本研究开发了一种基于富勒烯C60修饰一次性石墨纸（GP）电极的高灵敏电化学免疫传感器，用于检测人血清中肿瘤抑制基因2（ST2）这一心血管疾病潜在生物标志物。采用电化学阻抗谱（EIS）、循环伏安法（CV）和单频阻抗（SFI）技术监测抗ST2抗体与ST2抗原之间的特异性相互作用，并利用扫描电镜（SEM）、能谱（EDX）和原子力显微镜（A...
Impedimetric determination of cortisol using screen-printed electrode with aptamer-modified magnetic beads.
本研究开发了一种基于适配体的非侵入性电化学生物传感器，用于简单、快速、灵敏地检测皮质醇水平。该传感器采用一次性丝网印刷石墨烯电极（SPGEs），通过皮质醇DNA适配体（CApt）的特异性识别实现无标记电化学检测。CApt先与链霉亲和素磁性微球（MBs）结合，再借助钕磁铁简便固定于电极表面。采用电化学阻抗谱（EIS）和循环伏安法（CV...