中国国家统计局数据显示，截至2018年底，中国65岁及以上人口已超过1.66亿，占总人口的11.93%，老年照护问题的重要性与紧迫性日益突出。为提升老年人日常生活照护质量，需要借助先进科学技术实现精细化、智能化护理，智慧老年护理因此成为必要。基于老年护理专业知识，本文提出一种智慧老年护理框架，涵盖三个方面：一是利用生物传感器和先进设...
此前报道，删除研究较少的转录因子 yieP 可提高大肠杆菌 W 对 3-羟基丙酸（3-HP）的耐受性。本研究通过系统分析、生理学与功能研究，提出 yieP 删除通过上调编码假想 3-HP 转运体的 yohJK 操纵子来提高 3-HP 耐受性。在多种 C2–C4 有机酸中，yieP 删除带来的耐受性提高对 3-HP 具有高度特异性。将...
高山垫状植物与其他物种间的正关联已被广泛研究，但几乎所有研究都聚焦于大型动物。关于高山垫状植物与根际微生物正关联的研究仅限于植被生长季。本研究询问高山垫状植物赋予根际微生物群落的正效应是否随季节变化。我们采用靶向细菌16S rRNA基因V3区的高通量测序方法，评估两种高山垫状植物（Arenaria polytrichoides、Ch...
近年来，转录生物传感器已成为代谢工程中的有力工具，可在单细胞水平对胞内代谢物进行半定量检测。然而，其应用常受限于各传感器组件的固有特性及其相互作用；在异源宿主中，传感器还常因低胞内代谢物浓度下信号饱和而失效，从而限制其在高水平生产菌株和后期工程阶段的使用。本文提出一种统一的生物传感器设计，可微调关键传感器参数，并在异源表达宿主中恢复...
ATP结合DNA适配体常作为适配体生物传感器开发模型，具有结构转换结合机制且可结合两个配体。本文采用等温滴定量热法研究ATP、ADP、AMP和腺苷与27 nt ATP适配体（ATP3）的结合，通过单点拟合与全局拟合表明其遵循正协同结合机制，并确定两个结合位点的亲和力与热力学参数。作者进一步在两个结合位点之间插入四个碱基对，构建变体A...
慢性伤口常伴随局部 pH 由健康皮肤的酸性向不健康组织的碱性转变，这种 pH 变化可作为药物释放的开关。聚吡咯（PPy）是一种生物相容性电活性聚合物，已证明可用于药物递送，但因其可加工性差而难以规模化临床应用。本研究通过电化学氧化法制备了具有和没有微结构的 PPy 薄膜，并以荧光素（FL）作为模型药物进行掺杂。为提高载药量，作者采用...
凝血酶原相关血栓形成倾向（PRT）是由凝血酶原基因第20210位鸟嘌呤替换为腺嘌呤的单碱基突变引起，目前主要依赖聚合酶链反应（PCR）检测。本文报道一种基于寡核苷酸的无标记表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于无需核酸扩增即可识别该单点突变。在覆盖50 nm金膜的玻璃芯片上构建4-巯基苯甲酸自组装单分子层，经EDC/NHS活化后共...
本文针对影响硅纳米线（SiNW）生物传感器性能的关键因素，即器件结构、功能界面和检测靶标，进行了系统分析与优化设计，以提升其灵敏度。为阐明传感器结构对灵敏度的影响，作者提出了一个简单理论模型，用于预测不同 SiNW 类型、宽度和掺杂浓度下生物传感器的灵敏度。基于该理论分析，设计并制备了一种集成优化关键因素的 SiNW 生物传感器：采...
理解探针功能化磁性纳米颗粒（MNPs）与 DNA 靶标或其扩增产物之间的结合机制，是优化用于 DNA 检测的磁性生物传感器的关键。本研究考察 DNA 功能化 MNPs 与滚环扩增产物（DNA-coils）杂交形成 DNA-MNP 杂交结构的分子相互作用。作者采用液相原子力显微镜（AFM）对杂交结构进行形貌表征，并利用磁性生物传感器测...
本文设计了一种基于阻抗的 DNA 多重生物传感器，用于同时检测大肠杆菌（yaiO 基因）及其毒力 f17 变异株。将巯基化 DNA 双探针自组装到金纳米粒子修饰的丝网印刷碳电极（AuNPs/SPCE）表面，以识别 yaiO 和 f17 基因的特定序列。通过监测阻抗响应并拟合等效电路模型，确定了生物电极制备的最佳条件。当生物电极识别目...
随着对高灵敏度、高选择性和快速响应诊断工具需求的增长，研究者致力于开发即时检测（POC）生物传感器。POC诊断设备可在疾病早期阶段实现检测、诊断和监测，具有重要临床价值。本文简要回顾了德黑兰医科大学内分泌与代谢研究所在过去十四年中围绕生物医学POC设备开展的多学科合作研究成果，重点介绍基于纸基微流控和丝网印刷电极的POC传感系统。综...
静电纺丝制备的微/纳米纤维水凝胶通常具有高孔隙率和高比表面积，但纳米纤维的高结晶度限制了透明性的实现。本研究制备了透明聚乙烯醇/β-环糊精（PVA/β-CD）聚合物纳米纤维水凝胶，并与反向离子导入电极接触，用于非侵入式连续监测组织间液（ISF）中约1 mM的葡萄糖水平。所设计的PVA/BTCA/β-CD/GOx/AuNPs纳米纤维水...
本文报道利用电细胞-基底阻抗传感（ECIS）技术检测黑色素瘤分泌因子对人脑内皮屏障完整性的影响。作者先收集三条新西兰黑色素瘤细胞系（NZM7、NZM48、NZM74）的条件培养基，用 ECIS 评估其能否独立于肿瘤细胞破坏脑内皮屏障。随后采用流式微球阵列（CBA）、Luminex 免疫分析和多重蛋白质组学阵列（Proteome Pr...
蛋白质微阵列已成为药物与生物标志物开发及诊断领域的重要工具，多重结合亲和力测量因此尤为关键。微阵列蛋白检测的制备依赖将探针溶液精确点样到活性表面，以实现高效固定；然而，用于微阵列制备的高复杂度机器人点样仪价格昂贵，且需要专业人员操作，给资源有限的小型实验室带来显著限制。本文提出一种低成本、无仪器的点样技术，使熟悉移液操作的实验人员可...
多种脑疾病如神经损伤、脑功能障碍、血管畸形和神经退行性疾病均与异常氧水平相关。现有直接监测脑组织氧合的方法昂贵且侵入性大，并存在准确性不足的问题。电化学检测具有微创和成本效益，可减少疼痛、不适和损伤。本文开发了一种基于针灸针的微创针式传感器，用于监测脑内 O2 水平。作者通过控制点蚀腐蚀过程，从 AISI 316L 不锈钢针灸针中直...
本文报道了一种波长可调的光纤局域表面等离子共振（LSPR）生物传感器。作者利用聚苯乙烯-b-聚丙烯酸（PS-b-PAA）双嵌段共聚物刷状单层作为模板，通过简单浸涂自组装将长径比为2.33–4.60的CTAB稳定金纳米棒（AuNRs）致密且分散地固定在光纤表面。实验与有限差分时域仿真表明，AuNR长径比、沉积时间（对应覆盖率）和颗粒间...
直接与被测介质接触的电化学脲传感器在复杂介质中长期稳定性有限。本文报道了一种基于脲酶固定化于海藻酸聚合物、缓冲至pH 6并置于新型快速灵敏CO2微传感器前方的尿素生物传感器。微传感器电极由气体透过膜屏蔽，脲酶在尿素存在下产生的CO2扩散进入微传感器，并在Ag阴极上被还原。Cr2+捕集层用于消除氧气干扰。该传感器对尿素浓度变化的95%...
苦味物质常被视为毒性信号，快速可靠地检测苦味分子有助于提高食品和饮料的安全性。本文报道了一种基于果蝇（Drosophila melanogaster）气味结合蛋白（OBP）的苦味分子生物传感器。该 OBP 易获得且成本低，可作为生物敏感材料用于苦味分子检测。基于蛋白-配体相互作用的理论评估，通过分子对接计算 OBP 与苦味分子之间的...
胶质母细胞瘤的手术治愈几乎不可能，其临床过程主要取决于肿瘤细胞的生物学行为及其对放疗和化疗的反应。我们研究由遗传病变定义的恶性胶质母细胞瘤亚群对替莫唑胺（TMZ）化疗的反应是否存在差异。对80例新诊断胶质母细胞瘤患者进行比较基因组杂交和杂合性缺失分析。所有患者均接受根治性切除。50例在放疗后接受TMZ（TMZ组），30例仅接受放疗（...
本文报道了一种用于检测胰蛋白酶的新型传感器，采用专门设计的荧光素标记肽与经酸氧化修饰的带负电荷碳纳米颗粒（CNPs）构建。荧光素标记肽的荧光被CNPs淬灭。传感器与胰蛋白酶反应后，肽链被切割，染料部分释放，荧光强度显著增强，且该增强随胰蛋白酶浓度和反应时间变化，从而可定量胰蛋白酶。相应地，该生物传感器发展出一种简便高效的荧光法测定胰...