糖尿病是一种与高血糖、高血压、动脉粥样硬化和内皮功能障碍相关的代谢综合征。在模拟血液循环时对细胞施加机械拉伸，同时监测高糖环境中细胞的葡萄糖代谢，对于深入理解糖尿病诱发动脉粥样硬化的机制具有重要意义。本文开发了一种简便策略，将沸石咪唑酯骨架材料-8（ZIF-8）包埋的葡萄糖氧化酶（GOx@ZIF-8）与金可拉伸电极（Au SE）相结...
前列腺癌筛查目前依赖血清前列腺特异性抗原（PSA）检测，但假阳性率高达80%，导致大量不必要的穿刺活检和过度治疗，因此亟需精准筛查方法。本文报道了一种具有学习能力的尿液多标志物生物传感器，用于前列腺癌的非侵入性筛查。该传感器基于双栅场效应晶体管，可同时检测尿液中前列腺癌相关标志物，并将多标志物传感信号与临床状态的相关性用随机森林和神...
本文报道了一种基于3,4,9,10-四羧基芘酸（PTCA）与金纳米颗粒共功能化氧化锌纳米棒（ZnO NRs）光阳极，以及Ag@Ag2S的“信号关闭”淬灭放大效应，构建凝血酶光电化学适配体传感器。PTCA优异的可见光电性能和Au纳米颗粒的表面等离子体共振（SPR）效应显著提高了ZnO NRs的光电流响应。凝血酶与适配体特异性识别后，形...
太赫兹（THz）光谱在核酸功能与构象研究中备受关注，但其本征灵敏度限制了生物传感应用。本文报道了一种基于超材料、金属纳米颗粒和链置换扩增（SDA）的新型THz生物传感器，用于检测microRNA（miRNA）样品。SDA反应扩增目标miRNA并产生大量二级DNA分子（Trigger DNA），随后与金属纳米颗粒偶联形成纳米颗粒-Tr...
配体诱导遗传系统是合成生物学的核心，但无诱导剂时存在泄漏表达。作者开发了一种泄漏抑制工具，在保留信号的同时大幅降低大肠杆菌中诱导型遗传系统的泄漏。该系统采用一致前馈回路，利用抑制tRNA实现受控基因中沉默无义突变的条件性通读，可应用于任意配体诱导转录因子。作者以乳酸生物传感器 LldR 和阿拉伯糖生物传感器 AraC 验证原理：诱导...
利用细胞外囊泡（EVs）作为疾病生物标志物的一个挑战，是区分由相似细胞类型或表型释放的EVs。本文报道了一种高通量、无标记的EV微阵列技术，通过同步表征一组EV膜蛋白来区分不同来源的EVs。该平台由印刷在光子晶体生物传感器上的抗体阵列和显微超光谱成像技术组成，可快速评估EV膜蛋白与其对应抗体的结合。该EV微阵列检测仅需2 μL样品体...
microRNA（miRNA）是人体重要的肿瘤标志物，其早期检测对患者生存率具有重要影响。目前miRNA检测方法包括Northern印迹、实时定量PCR、微阵列等，但电化学生物传感器具有检测成本低、仪器小型化、操作简便、可无创检测以及试剂和溶剂消耗少等优点，在癌症早期检测中发挥重要作用。随着纳米技术发展，纳米生物传感器展现出巨大潜力...
本研究首次以厌氧菌牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonas gingivalis, P. gingivalis）为前驱体，通过一步水热碳化法制备碳点（Pg-CDs）。该菌不仅提供碳源，还通过代谢含硫化合物引入硫和氮杂原子，使所得碳点表面富含羟基、氨基、磺酸基等官能团，呈现强荧光、高稳定性和良好生物相容性。Pg-CDs 粒径约3–7...
重金属污染是环境领域的重要问题，可导致癌症、神经退行性和代谢疾病。本文提出一种创新便携式生物传感器，用于水样中三价砷（As(III)）和二价汞（Hg(II)）痕量测定。该系统结合两个传感模块：一是基于工程化大肠杆菌（E. coli）的全细胞模块，作为对金属的选择性识别元件；二是含三个平面微电极的电化学微型化硅器件及便携式读取系统。传...
尿中岩藻糖（fucose）作为癌症标志物的定量常规检测有助于癌症初步筛查。安培生物传感法具有简单、快速、精确的优点，但尿中共存的抗坏血酸（AA）、多巴胺（DA）和尿酸（UA）等电活性干扰物会妨碍准确测量。本研究开发了一种不受上述干扰影响的安培 L-岩藻糖生物传感器，其利用来自 Coprinopsis cinerea 的吡咯喹啉醌（P...
前列腺特异性抗原（PSA）是前列腺癌（PCa）常用生物标志物，但难以区分前列腺癌与良性前列腺疾病，因此需要更具特异性的标志物。已有研究表明，PCa患者与健康对照之间PSA核心岩藻糖基化水平存在差异。本研究将阻抗式适配体传感器改造为PSA双识别平台，将两种适配体PSAG-1和anti-PSA分别固定于相邻纳米结构金电极上。稀释血清中，...
沙门氏菌是典型食源性病原体，严重威胁人和动物健康，但高灵敏、快速定量检测方法仍具挑战。本文提出一种结合免疫杂交链反应（HCR）与表面增强拉曼散射（SERS）的双信号放大策略，用于高灵敏检测食品中的鼠伤寒沙门氏菌。样品经前处理后，鼠伤寒沙门氏菌先被免疫磁珠（IMBs）特异性捕获；随后加入发夹结构适配体和H1/H2发夹探针，适配体结合目...
酶电化学生物传感器在有机磷农药(OPs)残留检测中具有操作简便、响应快速、易于集成和成本较低等优势，有望成为传统检测技术的重要替代方案。本文综述了不同酶识别有机磷农药的原理，包括乙酰胆碱酯酶(AChE)、丁酰胆碱酯酶(BChE)、有机磷水解酶(OPH)及植物酯酶等对OPs的抑制或水解机制；介绍了电流型与光电型电化学生物传感器的常见检...
本文报道了一种基于等离子体表面增强拉曼散射（SERS）的生物传感器，用于定量检测人红细胞中的血红素（hematin），且无需将其从血红蛋白（Hb）中分离。该传感器利用多分支金纳米颗粒（M-AuNPs）可调的局部表面等离子体共振（LSPR）特性，以及金薄膜与嵌入多分支金纳米颗粒的聚二甲基硅氧烷（PDMS）柔性基底之间的强等离子体耦合。...
光源在基于光燃料电池（PFC）的自供电生物传感器中起关键作用。虽然可见光源已被广泛用于驱动PFC，但由于其能量相对较高，在生物传感中仍存在不足。本文构建了一种以近红外（NIR）光为照射源的PFC适配体传感器。为实现对NIR光的高效吸收，将可将低能入射光转换为高能辐射的NaYF4:Yb,Er上转换纳米颗粒（UCNPs）与Bi2S3纳米...
交流电渗（AC EO）和介电电泳（DEP）可用于操控细菌以提高检测灵敏度，但多数电动力学增强生物传感器基于静止液体。正介电电泳（pDEP）有效捕获区通常过于靠近电极，难以使流动颗粒逆流向检测区移动，这对压力驱动流动中的电动力学辅助生物传感器构成挑战，尤其当流速较高且检测区较小时。本文提出一种微流控单壁碳纳米管（SWCNT）基场效应晶...
雌二醇是一种具有强雌激素效应的天然激素，其在动物产品、环境和临床样品中的残留或异常水平与乳腺癌风险、肝损伤及内分泌紊乱相关，因此需要快速、灵敏且特异性的检测方法。现有免疫学和仪器分析方法成本高、操作复杂，且抗体识别存在制备贵、稳定性差等问题。本文报道了一种基于雌二醇特异性分裂适配体的无标记金纳米颗粒比色生物传感器，用于雌二醇检测。作...
为监测多环芳烃（PAHs）的生物降解，作者开发了一种安培生物传感器，用于同时测定1,2-二氢萘（DHN）和儿茶酚（Cat）。DHN是萘和菲降解过程中的常见中间代谢物，Cat则由进一步降解产生。该传感器以塑料成型碳电极为基底，滴涂固定吡咯喹啉醌依赖性葡萄糖脱氢酶（PQQ-GDH），并在D-葡萄糖存在下利用酶催化氧化还原循环实现信号放大...
2019冠状病毒病（COVID-19）由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起。在全球大流行背景下，亟需廉价、快速、准确且易用的诊断方法。本文报道了一种基于侧流免疫层析（LFIA）的SARS-CoV-2特异性生物传感器。作者利用噬菌体展示技术，从鸡源天然噬菌体库中筛选获得4种特异性识别SARS-CoV-2核衣壳蛋白...
DNA甲基化与多种人类疾病密切相关，准确分析DNA片段中的5-甲基胞嘧啶具有重要意义。本文提出一种三维基质DNA自纳米催化器，以金纳米颗粒（AuNPs）支撑DNA自杂交，血红素（hemin）作为模拟酶，亚甲基蓝（MB）作为电化学介质，用于DNA 5-甲基胞嘧啶的超灵敏电化学检测。AuNPs、石墨相氮化碳（g-C3N4）和还原氧化石墨...