草甘膦（GLY）是广泛使用的广谱除草剂，其致癌和基因毒性风险近年受到关注；GLY与2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）常联合使用，但二者对双链DNA的体外相互作用及协同基因毒性尚缺乏直接监测手段。本研究开发了一种基于一次性铅笔石墨电极（PGE）的电化学生物传感器平台，用于检测农药-DNA相互作用。首先通过差分脉冲伏安法（DPV）监测G...
金属有机框架（MOFs）是一类结晶多孔材料，因具有纳米级框架结构、可调孔径、大比表面积和良好化学稳定性，已在生物传感器、生物医药、电催化、储能与能量转换等领域广泛应用。尤其当MOFs与适配体功能化相结合时，可用于构建面向医学诊断、食品安全和环境监测的高性能生物传感器。本文综述了适配体功能化MOF基生物传感器的最新进展及其生物应用。首...
CRISPR/Cas系统因在核酸检测中的准确性和敏感性而受到广泛关注。本文报道了一种基于Cas12a的电化学发光（ECL）生物传感器，用于无靶标扩增的人乳头瘤病毒16型（HPV-16）DNA检测。在该检测过程中，Cas12a利用其两部分识别机制提高特异性，并通过反式切割能力实现信号放大；L-甲硫氨酸稳定金纳米簇（Met-AuNCs）...
碳点（CDs）基生物传感器因超小尺寸、优异生物安全性和可调荧光发射，在微小RNA（miRNA）可靠灵敏检测中备受关注，但现有策略常依赖复杂标记步骤和昂贵生物酶，限制实际应用。本文开发了一种基于链置换扩增（SDA）的无标记、无酶荧光检测策略，利用巯基功能化碳点（CDs-SH）作为探针实现 miRNA 高灵敏检测。CDs-SH 基于血红...
本综述系统总结并广泛分类自然界中主要可持续天然碳水化合物生物大分子，包括植物源（纤维素、淀粉、果胶）、海藻源（藻酸盐、卡拉胶、琼脂）、微生物源（细菌纤维素、葡聚糖、普鲁兰多糖）和动物源（透明质酸、肝素、几丁质、壳聚糖）等，并讨论它们被制备成静电纺丝纤维的研究进展。文章比较了这些生物材料通过静电纺丝制备纳米纤维的溶液行为、共混特性、流...
可溶性腺苷酸环化酶（sAC，ADCY10）在细胞内区室介导 cAMP 信号，其活性受 ATP、碳酸氢盐和游离 Ca2+ 影响，可能作为代谢传感器。本研究证明，在多种细胞系及小鼠原代肝细胞、胆管细胞中，药理学和遗传学抑制 sAC 均使乳酸分泌增加、丙酮酸分泌减少，培养上清乳酸/丙酮酸比值升高，反映胞质游离 [NADH]/[NAD+] ...
青霉素类和头孢菌素类等β-内酰胺抗生素广泛用于人类感染治疗，但通过食品和水的持续无意暴露会促进耐药菌产生，导致高发病率和死亡率。本文开发并测试了一种用于食品和水中快速现场检测这些抗生素的光学酶学生物传感器。在电活性聚苯胺纳米纤维上，β-内酰胺的酶促水解使纳米纤维聚合物骨架从翠绿色碱式（emeraldine base）转变为翠绿色盐式...
成簇规律间隔短回文重复序列（CRISPR）及CRISPR相关蛋白（Cas）系统因其高保真性、可编程性和高效信号放大能力，为下一代生物传感器提供了新途径。开发基于CRISPR/Cas的可视化检测系统有助于生物标志物的即时诊断。现有基于CRISPR/Cas9的可视化检测方法受Cas9固有特性限制。本文探索了Cas13a对含核糖核苷酸的D...
荧光蛋白（FPs）暴露于某些过渡金属时会发生荧光淬灭，因此可作为金属生物传感器的受体材料。本研究对来自 Zoanthus sp. 的绿色荧光蛋白 ZsGreen 的金属诱导荧光淬灭进行了光谱分析。结果显示，Fe2+、Fe3+ 和 Cu2+ 分别使 ZsGreen 的荧光强度降至原始强度的 2%、1% 和 20%。金属滴定实验表明，F...
寡核苷酸受体（适配体）在识别靶标时发生构象变化，与场效应晶体管（FET）偶联后可在高离子强度条件下实现电子生物传感。由于适配体骨架带高负电荷，其性能与靶标灵敏度受离子种类和浓度影响。作者在新近识别的多巴胺适配体 FET 传感器中，于模拟脑细胞外液的人工脑脊液（aCSF）中引入生理浓度的 Mg2+ 和 Ca2+，发现多巴胺响应被显著增...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）在全球快速传播，给疫情防控带来严峻挑战。现有核酸检测和免疫检测方法多依赖专业仪器、训练有素的操作人员和集中实验室，便携性和实用性受限。本文开发了一种基于CRISPR-Cas12a的便携式、快速、高灵敏SARS-CoV-2检测方法。样品经快速预处理后，在温和条件下通过逆转录重组酶辅助...
本文报道了一种基于氧化锌（ZnO）量子点（QDs）的新型荧光生物传感器，用于在不同溶液中检测半胱氨酸（Cys）。首先通过香兰醛（SA）与三聚氰胺（MEL）的缩合反应合成三聚氰胺基荧光前探针（AMP），随后将溶胶-凝胶法制备的 ZnO QDs 经超声均匀分散于 AMP 溶液中，形成 AMP-ZnO 荧光探针。该探针用于牛血清白蛋白（B...
本研究构建了携带 T7、T3 和 SP6 启动子的重组发光大肠杆菌，将启动子插入 tol 与 lux 基因之间，作为甲苯生物传感器，并评价其对地下水和河水中生物可利用甲苯的灵敏度、选择性和特异性。三种传感器的发光强度受温度、孵育时间、离子强度、甲苯浓度及共存有机物影响。T7-lux-E. coli 的发光强度最高，检出限为 0.05...
本文报道了一种用于高灵敏检测黄酮类化合物芦丁（rutin, RTN）的光电化学生物传感策略。该策略将负载钯纳米颗粒（PdNPs）的赤铁矿（α-Fe2O3）微立方体的光电催化性能与漆酶（laccase, LCE）介导的生物催化反应相结合，构建了新型生物传感平台。在可见光照射下，光活性生物复合材料可产生稳定的光电流，且光电流与芦丁浓度直...
本文设计了一种用于检测二吡啶甲酸（DPA）的比率荧光检测方法。DPA是芽孢杆菌芽孢的特异性化合物，可作为炭疽芽孢杆菌芽孢在食品和医疗产品安全分析中的生物标志物。该双通道荧光探针整合了Eu3+离子和金纳米簇（Au NC）两种荧光材料：Au NC作为参考通道用于校正背景噪声，Eu3+作为DPA特异性响应信号通道。探针通过牛血清白蛋白（B...
近年来，抗生素滥用导致土壤和水体环境污染，不仅影响家禽养殖和食品生产，也可能对人体健康产生不利影响，因此生产生活中抗生素含量检测十分迫切。本综述系统介绍了用于抗生素检测的化学传感器与生物传感器，将现有抗生素检测技术分为色谱法、质谱法、毛细管电泳、光学检测和电化学检测，并介绍各技术的代表性实例，总结其优势与局限。重点讨论和评价基于纳米...
光电化学生物传感器有望实现高灵敏度生物分析，但受生物基质背景波动影响显著。本文提出一种基于差分信号生成的光电化学（PEC）DNA 传感策略，通过在同一光电极上依次利用两个相关结合事件改善检测限、灵敏度和特异性。首先，未标记目标 DNA 与固定在 TiO2 光电极上的单链 DNA 探针杂交，引起光电流下降；随后，带有金纳米颗粒（AuN...
本文提出一种新型生物传感方法——生物布拉格光栅（Bio Bragg Gratings, BBGs），其核心是在锥形光学微光纤表面图案化蛋白生物受体衍射结构，将生物识别事件的强度转换为反射光谱中单一反射峰的强度变化。作者通过理论模拟与实验研究，完成了该系统的结构设计、微接触印刷制备和性能优化，并表征了生物分子光栅的形貌与周期。实验以物...
2019新型冠状病毒（2019-nCoV）具有强传染性，已在全球范围内暴发并严重威胁人类健康与防疫体系，其可在机体内引发一系列显著应激反应，进而诱发细胞因子风暴。转录因子（TFs）作为关键的DNA结合蛋白，在调控细胞因子风暴中发挥核心作用，因此在人冠状病毒相关环境中检测转录因子，对2019-nCoV的诊断、治疗及抗病毒药物研发具有重...
G蛋白偶联受体（GPCR）在质膜上被胞外信号激活，随后内化并脱敏；但部分GPCR内化后仍保持活性。以β2肾上腺素能受体2（B2AR）为例，其内体运输过程可持续数小时，然而该过程中B2AR活性的时空特征尚未阐明。本研究利用基于荧光共振能量转移（FRET）的B2AR生物传感器，以及靶向不同内体运输阶段的cAMP报告蛋白，在单个囊泡水平实...