传统癌症诊断技术如核磁共振、超声和组织分析需要精密设备和受过高度训练的人员，运行成本较高。生物标志物检测因可在血液、尿液或唾液等组织或体液中快速完成，已成为癌症诊断、预后和预测的替代策略。然而，目前使用的生物标志物及其检测技术（如ELISA、Western blot、PCR和免疫组化）灵敏度和特异性有限。因此，寻找新的蛋白质组学、基...
3D打印在微流控、生物电子和Bio-MEMS领域的应用受到商业打印树脂生物相容性研究不足的制约。本研究系统评估了多种商业光固化树脂在打印后处理及涂层封装下的生物相容性，并以HL-1大鼠心房心肌细胞作为产电细胞模型。通过70%异丙醇清洗、405 nm紫外后固化、热烘烤和高压灭菌等后处理，可显著去除未固化单体并提高交联程度，使细胞活力接...
硅基光子微环谐振器因极小尺寸、高灵敏度以及可芯片化阵列集成的潜力而成为重要研究方向。随着生物传感器接近纳米尺度，分析物质量传递与结合动力学被认为是限制性能的关键因素。一种可能的解决方案是在微流控之外施加介电电泳力，以克服传统生物传感器的扩散限制。介电电泳涉及极化介电粒子在非均匀交流电场中的迁移，此前已成功用于纳米孔传感并实现约100...
Presenilin（PS）/γ-secretase 通过蛋白酶解加工 APP 和 Notch 等跨膜蛋白，在多种细胞事件中发挥关键作用，但其活性如何被其他分子和细胞因素时空调控，以及活细胞中活性变化如何影响信号通路仍不清楚。为实时多重成像 PS/γ-secretase 活性及其他细胞事件，作者开发了一种近红外（NIR）FRET 生...
近年来，生物传感器因适用性广、可重复性和选择性高，被越来越多地应用于法医、生物识别和网络安全等领域。本文综述了面向上述三类应用的非侵入式生物传感器研究进展。相关进展主要依赖基于生物亲和相互作用和酶促反应的比色检测。在法医学中，利用指纹、血液和汗液等体液进行代谢物分析，可作为DNA检测的补充或替代，以缓解DNA分析积压并快速提供来源者...
在土壤、海水和废水等高度不透明或强自荧光环境中，监测微生物反应仍具挑战。为观察位于环境基质中的微生物内翻译后反应，作者设计了一种甲基卤化物转移酶（MHT）片段互补检测，通过合成指示气体进行报告。研究证明，在 Rossmann 结构域高序列变异区进行主链断裂可得到 split MHT（sMHT）AND 门，其片段协同结合并合成 CH3...
本文报道了一种基于定制开源石英晶体微天平（QCM）与石墨烯生物界面传感器（G-QCM）耦合的高灵敏、低成本免疫检测方法，用于定量未稀释患者血清中的抗体。研究以抗磷脂酶A2受体（anti-PLA2R）抗体为模型，该抗体是原发性膜性肾病的重要生物标志物。作者通过在还原氧化石墨烯（rGO）表面吸附低浓度变性牛血清白蛋白（dBSA），构建了...
细胞内pH是调控细胞代谢、内吞-溶酶体加工和肿瘤微环境的关键参数，其失调既可引发也可指示病理状态。现有荧光pH探针多基于单一酸碱平衡，动态范围通常仅约1个pH单位，难以覆盖正常细胞中从线粒体约pH 8到溶酶体约pH 4.5的宽范围。本文报道一种基于共轭香豆素-三嗪骨架的荧光pH生物传感器，可在可见光范围激发，并以单一荧光单元在超过6...
血管内皮生长因子（VEGF）配体家族及其与VEGF受体（VEGFRs）的相互作用在病理性与生理性血管生成中均发挥重要作用。因此，靶向该信号通路的激动剂和拮抗剂配体在基础生物学研究以及治疗和诊断开发中具有潜力。本研究通过计算机模拟与定向进化相结合的方法，工程化改造结合VEGFR2的Affibody分子，以提高其热稳定性、复性能力和体内...
剪切体声波型共振生物传感器（如石英晶体微天平，QCM）可实现液相中表面相互作用的无标记分析。传统传感原理多继承自生物膜测量并直接套用于细胞，读数仍常以“质量”术语描述。本文指出，利用声学生物传感器评估细胞沉积物必须深入理解其换能机制：细胞沉积物应被视为具有结构的粘弹性负载，传感器响应同时取决于沉积物的材料参数和拓扑参数，从而将声学生...
病原微生物及抗生素残留的检测，尤其是鸡肉中的检测，已成为全球食品安全的重要议题。多种致病菌与不同疾病相关，而抗生素残留积累所产生的选择压力还会促进耐药菌产生，进一步威胁人类健康。因此，控制病原菌并早期、稳健、精准地检测抗生素残留至关重要。传统培养法虽被广泛用于微生物鉴定，但存在灵敏度不足、耗时长、操作繁琐等缺点，难以满足快速检测需求...
本文制备了一种由沉积在碳纳米管上的铜纳米粒子（Cu NPs）并经二茂铁支化壳聚糖（Fc-CHIT）修饰构成的复合电极，用于开发非酶电化学葡萄糖生物传感器 Fc-CHIT/CNT@Cu。采用多种技术表征了碳纳米杂化的元素组成、形貌与结构，并利用电化学阻抗谱（EIS）研究电极界面性质。在碱性溶液中，通过循环伏安（CV）和计时电流法测定葡...
FGF/ERK信号对小鼠囊胚中各细胞谱系的模式形成与增殖至关重要，但ERK信号动态从未在活胚胎中被直接可视化。为探究不同信号水平是否与特定细胞命运和状态相关，作者构建了一株靶向小鼠品系，在所有细胞中表达ERK激酶转位报告蛋白（KTR），实现单细胞分辨率下ERK活性的活体定量。对囊胚进行三维时间序列成像发现，在滋养层明显分化为极性和壁...
本文首次报道一种绿色、简便且低成本的一锅法电沉积技术（electroMXenition），可在数分钟内将二维MXene-Ti3C2Tx纳米片（MXNSs）均匀沉积到导电电极表面。在恒定电位下，胶体MXNSs溶液中的氧化还原反应产生电场，驱动纳米片向特定电极界面迁移并发生阴极电沉积，形成均匀薄膜。任务型离子液体4-氨基-1-(4-甲酰...
本研究旨在从家禽加工厂洗水中分离一株鼠伤寒沙门氏菌特异性噬菌体（KFS-ST），并评估其作为新型生物受体用于磁弹性（ME）生物传感器方法的可行性。KFS-ST 经培养、纯化及氯化铯梯度超速离心获得，浓度为(11.47±0.25) Log PFU/mL；透射电镜显示其具有二十面体头部（56.91±2.90 nm）和非收缩尾部（225....
本研究报道了一种基于纳米材料修饰铅笔石墨电极（PGE）的电化学阻抗生物传感器，用于牛奶中四环素（TET）的检测。为提升阻抗适配体传感器的响应，作者优化了还原氧化石墨烯（RGO）固定时间、适配体固定时间、TET结合时间以及适配体浓度等关键参数。在最优条件下，该适配体传感器对TET的线性范围为1×10^-16至10^-6 mol/L，检...
多重耐药菌感染已成为重大公共卫生问题，每年报告病例数百万且死亡率持续上升。若能比传统方法更快直接检测和鉴定抗菌药物耐药性，将有助于早期、准确的治疗干预，减少不良预后。为此，作者开发了一种基于超灵敏纳米光子双模波导干涉仪（BiMW）的生物传感器方法，可无需核酸扩增直接、快速检测两种常见且临床相关的革兰阴性菌耐药基因：广谱β-内酰胺酶编...
过去数十年，疾病诊断、药物研发与环境健康安全对生物传感器技术的需求快速增长。光学谐振器生物传感器凭借强光限制与共振特性，可实现生物分析物的高灵敏、快速、无标记检测；微流控与微纳加工进步又使其能够小型化，并在小体积样品中同时检测多种分析物。因此，该类传感器不仅适用于常规医学诊断，也被视为有前景的即时检测平台。本综述系统回顾近五年无标记...
本研究提出两种绿色且酶友好的氧化还原酶分子“接线”策略，并以血浆胺氧化酶（PAO）为模型酶进行验证。第一种方法将 PAO 在氧化还原分子存在下短暂暴露于离子液体（IL，emimBF4），使其部分展开；随后透析去除 IL，酶复性时捕获 FAD、PLP、Cu2+、LA 等氧化还原单元，形成缩短电子隧穿距离的分子“导线”。第二种方法完全无...
柔性材料与可穿戴电子的进展使生物电位的无创、高保真记录成为可能，但现有器件制造仍依赖昂贵、耗时且复杂的洁净室微加工。本文提出一种加法定向纳米制造技术，通过气溶胶喷射打印（AJP）将纳米材料与聚合物直接打印成可拉伸传感器和多层可穿戴电子器件。计算与实验研究验证了软电子在可变形、曲面皮肤上的机械柔性与可靠性。无需导电凝胶和刺激性胶带，干...