多巴胺参与多种生理与病理过程，动态监测单个活细胞胞质中多巴胺水平不仅反映多巴胺合成因子的功能状态，也关联神经退行性疾病进程。由于胞质多巴胺含量低，且操作过程中难以维持细胞存活，胞质多巴胺检测仍具挑战。本文报道了一种固相微萃取（SPME）集成纳米生物传感器，用于追踪并定量单个活细胞胞质中多巴胺浓度的波动。作者设计了一种聚吡咯（PPy）...
本文开发了一种基于旋转高梯度磁分离与级联反应信号放大的阻抗生物传感器，用于快速、超灵敏检测鼠伤寒沙门氏菌。首先，将抗沙门氏菌单克隆抗体修饰的磁性纳米颗粒（MNPs）注入双层毛细管，在步进电机驱动的旋转高梯度磁场中形成可旋转的磁性颗粒链；随后注入细菌样品，目标菌在连续流条件下被 MNPs 捕获。接着，利用二氧化锰（MnO2）、葡萄糖氧...
大多数基于DNA的电化学发光（ECL）生物传感器通过在金电极表面自组装巯基化单链DNA探针构建。由于随机自组装过程，不同电极上修饰DNA膜分布差异显著，严重影响传感器重现性。本研究首先在金电极表面修饰多孔牛血清白蛋白（BSA）层，以改善自组装ssDNA探针的位置分布和空间取向；随后结合超支化滚环扩增（HRCA），构建了用于人乳头瘤病...
本研究评估在儿童中采用密集前瞻性数据监测方法识别偏头痛诱发条件的可行性。偏头痛常见且可慢性化致残，识别预测条件有助于开发自适应干预。研究纳入30名10–17岁偏头痛青少年，连续28天使用智能手机和可穿戴生物传感器收集情境数据。每天4次通过定制软件报告头痛发生、强度、活动、压力、警觉及环境感知；可穿戴传感器采集自主神经唤醒和身体活动；...
小分子检测在临床诊断、药物发现、环境筛查和食品技术中具有重要意义，但现有技术存在成本高、样品处理复杂、仪器庞大且需要专业操作等局限。为克服这些局限，作者开发并评估了一种用于检测雌酮（E1）和雌二醇（E2）的新型光学免疫传感方法。该方法基于指示剂置换检测（IDA），设计了以四苯基卟啉为骨架、直接连接或通过连接臂连接 E1/E2 的磷光...
本文报道了一个用于注射药物体内分布的生理模型，并以哌替啶（pethidine）为例进行参数化。模型基于 Mapleson 的吸入麻醉药 Model P，但增加了肺、外周分流、肾、门脉床、肝、其他内脏、肌肉、其他瘦组织、脂肪、脑、肌注部位以及多个血液“池”等区室。每个区室和血液中均分别表示细胞内液与细胞外液。在每种流体中，药物被区分为...
微小RNA（miRNA）是疾病诊断的重要生物标志物，快速、灵敏、特异检测 miRNA 对早期疾病诊断具有重要意义。本文结合 CRISPR-Cas13a 系统与催化发夹组装（CHA）构建了一种用于检测 miRNA-21 的超灵敏电化学生物传感平台。发夹 DNA 1（H1）通过 Au-S 键自组装于金电极表面，并用 6-巯基-1-己醇（...
本文报道了一种基于漆酶-矿物杂化微花（La-HMFs）的智能手机辅助便携式比色生物传感器，用于肾上腺素（EP）的实时、准确和可靠定量。La-HMFs 通过生物矿化法合成，以三水合磷酸铜（Cu3(PO4)2·3H2O）为矿物相，形成花状层级纳米结构。表征结果表明，漆酶分子作为有机框架被固定于 La-HMFs 内部，并与磷酸铜晶体存在共...
本文提出一种简单、灵敏的 Cu2+ 辅助荧光开关生物传感器，用于检测辅酶A（CoA）。该传感器采用氮掺杂碳点（N-CDs）作为荧光探针，N-CDs 由海藻酸钠和褪黑素经热解法合成，呈球形，平均直径约2.8 nm，在360 nm激发下于480 nm处发射蓝光，荧光量子产率达50.2%。Cu2+ 可与 N-CDs 表面氨基结合形成 N-...
本文报道了一种基于二氧化锰(MnO2)纳米片调节硫胺素(TH)光致发光来检测丁酰胆碱酯酶(BChE)活性的新型生物传感策略。MnO2纳米片具有类氧化酶活性，可催化非荧光底物TH氧化生成强荧光硫色胺(TC)。当目标BChE在S-丁酰硫胆碱碘化物(BTCh)存在下水解生成硫胆碱时，硫胆碱将MnO2纳米片还原为Mn2+，使其失去类氧化酶活...
骨质疏松（OP）是一种因骨形成或骨吸收失衡导致骨量下降和骨微结构破坏的疾病。骨钙素（osteocalcin, OC）和β-CrossLaps（beta-crosslap, BC）分别是骨形成和骨吸收的重要血清标志物，也用于雌激素替代治疗监测。常规 ELISA 等抗体方法存在热稳定性差、灵敏度有限、需牺牲动物及成本高等局限。本文采用系...
单一肿瘤抗原的特异性和灵敏度不足以准确诊断，单抗原检测易出现假阴性和假阳性。因此，同时监测血清中与特定肿瘤相关的多种肿瘤抗原具有重要分析价值。本文报道了一种基于多重信号放大策略的电化学生物传感器，可同时检测两种肺癌标志物：细胞角蛋白19片段21-1（CYFRA21-1）和癌胚抗原（CEA）。该传感器以三维石墨烯（3D-G）负载金纳米...
代谢工程是合成高价值化合物的有前景策略，但代谢失衡和毒性中间体常限制细胞生长与产量。基于转录因子的生物传感器可动态调控基因表达，缓解代谢负担，并用于高通量筛选。本文工程化了枯草芽孢杆菌中对香豆酸响应调控子 PadR，构建并优化了 PadR-PpadC 生物传感器系统。研究发现，此前未充分表征的 yveF 和 yveG 两个组分对 P...
本文首次合成了一种环金属化铱(III)配合物 (bt)2Irbza，并系统研究了其湮灭、还原-氧化和氧化-还原三种电化学发光（ECL）行为。结果表明，氧化-还原 ECL 信号最强，在相同实验条件下其相对 ECL 效率为商用 [Ru(bpy)3]2+ 的 16.7 倍。基于该高发光效率，作者以 (bt)2Irbza 作为阳极发光体，构...
本文研究了基于牛血清白蛋白（BSA）和壳聚糖（CHIT）的氧化还原活性聚合物用于固定Paracoccus yeei VKM B-3302细菌，以构建高灵敏度生化需氧量（BOD5）生物传感器。聚合物通过戊二醛交联，并与电子传递介体中性红（NR）或二茂铁羧醛（FC）共价结合，同时引入单壁碳纳米管（CNT）增强导电性。采用红外光谱和扫描电...
金纳米颗粒（AuNPs）是侧流免疫分析（LFIA）中最常用的信号材料，但传统AuNP-LFIA的灵敏度常受限于游离靶标与固定抗原竞争结合AuNP标记抗体不完全。为突破该限制，本文设计并合成约66 nm的不对称Au−SiO2 Janus纳米颗粒。该颗粒可形成雪人状各向异性结构，将两种不同物理化学性质分别置于两侧：AuNP侧主要承担抗体...
本文提出一种基于闭合双极电极（closed bipolar electrode, BPE）的超灵敏电化学发光（ECL）生物传感器，用于检测碱性磷酸酶（ALP）。针对多数BPE-ECL体系灵敏度不足的问题，作者将酶催化信号放大策略引入BPE-ECL系统：ALP催化底物对氨基苯基磷酸盐（p-APP）水解生成对氨基酚（p-AP），p-AP...
耳念珠菌（Candida auris）因多重耐药、院内暴发和高死亡率成为重要真菌病原体，准确且快速的诊断十分迫切，但现有方法常存在局限并导致误鉴定。本文报道一种基于寡核苷酸门控纳米材料的高灵敏、高选择性且时间竞争的生物传感器，用于有效检测 C. auris。该设计以纳米孔阳极氧化铝（NAA）为支架，孔内填充荧光指示剂罗丹明 B（Rh...
有机染料通常作为光敏剂用于光电化学电池，但尚未见报道用于具有优异灵敏度和准确度的极性反转模式光电化学传感器。本文设计了一种用于检测癌胚抗原（CEA）的稳健光电化学生物传感器，通过将亚甲基蓝（MB）嵌入锚定于超顺磁 Fe3O4@SiO2 的扩增双链 DNA（dsDNA）中，实现 CdTe 量子点（QDs）光电流极性反转。目标触发的 E...
本文提出一种可穿戴分析平台，可同时测量汗液中乳酸浓度与样品体积。该平台由两片完全基于滤纸的传感器组成，可借助医用胶带贴附于皮肤。乳酸生物传感器采用独特的信号调制机制，通过在不同储液槽中加入竞争性酶抑制剂（D-乳酸）来微调动态范围，从而可在极低检出限（0.06 mM）与生理浓度线性响应范围（10–30 mM）之间选择。汗液体积传感器通...