生物毒素是由生物体产生的高、低分子量异质毒素，因其易获取、易扩散和症状非特异，常被列为生物恐怖主义潜在武器。肉毒神经毒素、金黄色葡萄球菌肠毒素、蓖麻毒素、相思子毒素和河豚毒素等属于安全敏感毒素，同时也可能引起自然食物中毒。为快速应对潜在生物恐怖袭击，第一响应者需要可靠、易用且高灵敏的现场检测方法，以及时识别致病因子并启动医学和组织对...
癌症是全球第二大致死性疾病，早期诊断对成功治疗至关重要，因此需要开发快速、灵敏、简便且低成本的分析工具用于癌症生物标志物检测。微小RNA（miRNA）是一类RNA癌症生物标志物，其在体液中的表达水平与癌症发生发展密切相关。近年来，多种用于癌症诊断的miRNA生物传感器被开发出来。本综述系统回顾了2015—2020年基于电化学信号直接...
开发具有高灵敏度和高选择性的先进生物传感器是生物传感领域的核心需求。为突破传统传感材料的性能限制，研究者已引入金属纳米颗粒、碳纳米材料、过渡金属硫族化合物等多种纳米材料。MXene 作为新兴二维无机纳米材料，由少原子层过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物构成，具有优异的电导率、荧光、光学和等离子体性质，以及良好的生物相容性，因此成为构建...
荧光寿命成像（FLIM）与福斯特共振能量转移（FRET）是神经科学家可用于在离体和活体条件下利用光探测复杂生物系统结构与功能的高级光学工具。在神经生物学中，它们主要用于研究蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质复合物的构象变化，以及监测基于FRET的遗传编码生物传感器，尤其适合对光遗传学触发的神经元变化进行光学监测。由于理解FLIM与FRE...
由多药耐药铜绿假单胞菌引起的呼吸道感染若不能及时检出，常导致不良预后。然而，使用快速诊断试验在呼吸道样本中检测该病原体具有挑战性，因为病原体形成的保护性生物膜本身又被高黏度痰液基质包围。本文提出一种可在1分钟内即时液化呼吸道样本并破坏细菌生物膜的方法。该方法依赖加入过氧化氢后细菌过氧化氢酶产生氧气气泡，从而在样本中形成机械扰动。与纸...
蛋白质生物分子是多种疾病和感染的标志物，也是生物传感研究的重要对象。荧光检测被认为是灵敏度最高的生物传感技术之一，但此前尚无研究证明全介质超表面可用于高灵敏度荧光传感。本文提出一种高效荧光传感平台，并证明全介质超表面荧光生物传感器能够直接检测代表性抗体免疫球蛋白 G（IgG），检测浓度可达 pg/mL 或数十 fM 量级。该传感器还...
靶向激酶疗法有望改善癌症患者生存，但不同癌症中激酶突变谱具有不同功能特性，需要突变导向治疗。除翻译后修饰和分子间相互作用外，疾病突变会重塑全长激酶构象并影响其活性。BRAF 在黑色素瘤与非小细胞肺癌中的突变谱明显不同。本文提出将激酶构象（KinCon）报告平台用于活细胞中自抑制激酶活性状态的靶向测量。基于生物发光的 KinCon 生...
临床化学中频繁监测患者药物水平对避免过量风险和增强疗效具有重要意义。本文证明多西环素（doxycycline, doxy）可作为金纳米颗粒（AuNP）的生长与封端剂，用于增强表面等离子共振（SPR）生物传感器对该药的响应。作者以多西环素还原并稳定金离子制备 doxy-AuNPs，将其与固定在 SPR 传感表面的蛋白酶激活受体-1（P...
电化学生物传感器能够检测飞摩尔和皮摩尔浓度分子，是现代生物医学的重要工具。本研究考察由垂直取向碳纳米管支撑的柱状石墨烯结构（VACNT-graphene）作为 DNA 生物传感器潜在识别元件的可行性。作者采用数学建模方法构建不同手性单壁碳纳米管与石墨烯纳米网无缝连接的原子超胞，并计算其生长能量轮廓。进一步选取具有导电性的 VACNT...
T细胞受体（TCR）结合后，Src家族激酶p56Lck磷酸化TCRζ链等组分，启动T细胞激活。Lck活性主要由Y394和Y505磷酸化调控，SH2结构域内保守的Y192功能尚不明确。作者构建LckY192E磷酸化模拟突变敲入小鼠，并对原代T细胞进行细胞和生化分析。结果显示，LckY192E与CD45结合减弱，Y505高磷酸化，支持此...
基于丝网印刷碳电极（SPCE）的生物传感界面已广泛用于医疗诊断、食品安全和环境监测中的电化学生物传感器。然而，SPCE 表面粗糙，易导致核酸捕获探针取向无序、信号探针非特异吸附以及靶标结合空间位阻，从而降低信噪比和灵敏度。目前，开发高效碳基生物传感界面，尤其是用于 DNA 探针组装与功能化，仍极具挑战。本文首次采用特定 DNA 框架...
前列腺特异性抗原（PSA）是具有内肽酶活性的单链糖蛋白，是前列腺癌诊断、分期和预后的重要血清标志物。本文报道了一种基于靶标诱导切割特定肽底物（PSA 肽）的电化学生物传感器，用于在飞摩尔水平高选择性检测 PSA，并采用电化学控制原子转移自由基聚合（eATRP）实现信号放大。无游离羧基的 PSA 肽通过 N 端半胱氨酸残基固定于金表面...
本文报道了一种基于433 MHz表面声波（SAW）谐振器的多巴胺（DA）生物传感器。作者将镍纳米颗粒（Ni NPs）、二氧化钛纳米颗粒（TiO2 NPs）和聚-L-赖氨酸（Ply）组成三元复合传感材料，并在商用SAW谐振器上原位电沉积，使传感层完全覆盖叉指换能器（IDT）和压电基底，从而增大有效传感面积并保护谐振器。该传感器用于检测...
副结核感染奶牛早期建立有效的细胞介导免疫应答，但随疾病进展而下降。血液是评估感染牛炎症状态和研究慢性炎症介质的理想来源。本研究评估自然感染鸟分枝杆菌副结核亚种（MAP）奶牛中血浆细胞因子浓度、血清对免疫细胞增殖的影响与感染状态的关联。根据两次粪便培养阳性，从19个牛群选取41头阳性牛，分为仅粪便培养阳性而血清ELISA阴性组（32头...
当前已进入大流行病时代，病毒检测对人类社会的意义日益重要。具有基因突变的病毒几乎每年都有报道，人们需要开发病毒检测工具和疫苗以确保适当治疗。流感病毒（IV）是最具危害性的病毒之一，存在多种突变、亚型，并在人类及猪、禽类等动物中快速传播。IV感染可引起咳嗽、发热、腹泻、寒战等严重症状，甚至导致死亡。为降低IV造成的危害，亟需对其进行准...
缺氧诱导因子-1（HIF-1）是调控癌症生物学中多种关键基因的核心转录因子。腺苷在缺氧组织（包括肿瘤）中积累。由于实体瘤缺氧微环境中HIF-1和腺苷水平均升高，本研究探讨腺苷是否调控HIF-1。结果显示，在缺氧条件（<2% O2）下，腺苷以剂量依赖和时间依赖方式上调人A375黑色素瘤细胞中HIF-1α蛋白表达，且该作用仅通过A3受体...
本研究开发了一种新型电催化生物传感器（MOF-74(Cu) NS-CC），通过玻璃管中自下而上的合成策略，在碳布表面原位沉积 MOF-74(Cu) 纳米片。所沉积的 MOF-74(Cu) 纳米片在碱性条件下表现出将葡萄糖氧化为葡萄糖酸盐的电催化活性。结果表明，在多层溶液中于碳布表面原位形成 MOF-74(Cu) 纳米片，可制备出结构...
背景：乙型肝炎病毒（HBV）聚合酶（pol）基因与包膜（S）基因完全重叠，核苷（酸）类似物（NUC）选择产生的一级或二级耐药突变常导致重叠的乙型肝炎表面抗原（HBsAg）改变，这类突变称为抗病毒药物相关潜在疫苗逃逸突变（ADAPVEMs）。本研究评估土耳其慢性乙型肝炎（CHB）患者中ADAPVEMs的流行率和类型。方法：2007年3...
特发性肺纤维化（IPF）是一种病因不明的间质性肺病，其诊断困难。近期研究表明 miR-3675-3p 是 IPF 诊断的潜在生物标志物。本文报道了一种基于多重信号放大策略的新型电化学 microRNA 生物传感器，用于快速灵敏检测 miR-3675-3p。首先将富勒烯 C60 掺杂于聚酰胺胺（PAMAM）功能化金属有机框架（MOF）...
白细胞介素-6（IL-6）是免疫稳态、造血和代谢的关键组分，对疾病诊断与预后具有重要意义。本文开发了一种用于监测 IL-6 的免疫传感器，以金纳米粒子（AuNPs）-硫堇（THI）-羧基化多壁碳纳米管（CMWCNTs）作为高导电性基底。金黄色葡萄球菌蛋白 A（SPA）可定向捕获抗体，减少随机固定造成的空间位阻。基于 SPA 在传感表...