Dual-Ionomer-Based Device: Acetylcholine Transport and Nonenzymatic Sensing.
乙酰胆碱（ACh+）释放异常可损伤神经系统，推动神经递质输送与检测装置发展。现有装置存在侧向传输复杂、安培检测精度低、酶法多步昂贵等问题。本文利用离子聚合物选择性离子传输特性，首次将双磺化聚芳醚砜（BPS）膜同时用于模拟神经网络电-离子信号转导的“乙酰胆碱笔”（ACh+ Pen）和基于电导率的高灵敏非酶 ACh+ 定量传感器。BPS...
Real-Life Multimarker Monitoring in Patients with Heart Failure: Continuous Remote Monitoring of Mobility and Patient-Reported Outcomes as Digital End Points in Future Heart-Failure Trials.
心力衰竭（HF）影响全球约2600万人，随着人口老龄化，需要创新的评估与管理方法。REALIsM-HF（NCT03507439）研究旨在评估一种复合工具，该工具将远程实时活动监测设备与每日电子患者报告结局（ePRO）条目相结合，用于因心力衰竭住院并接受标准评估（如6分钟步行距离、血液生物标志物、堪萨斯城心肌病问卷和超声心动图）的患者...
Nitronyl nitroxide monoradical TEMPO as new electrochemical label for ultrasensitive detection of nucleic acids.
本文开发了一种基于硝基氮氧单自由基2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基（TEMPO）作为新型电化学标签的简便核酸检测电化学生物传感器。该快速、便捷的功能微电极通过固定肽核酸（PNA）捕获探针，并利用Zr4+与磷酸基团及羧基的配位相互作用构建。采用差分脉冲伏安法（DPV）研究结合并标记在电极表面的TEMPO的氧化电流；当目标脱氧核糖核...
Ratiometric electrogenerated chemiluminescence sensor based on a designed anti-fouling peptide for the detection of carcinoembryonic antigen.
本文构建了一种基于设计抗污肽的有效、准确比率型电化学发光（ECL）系统，用于检测癌胚抗原（CEA）。以金-鲁米诺（Au-luminol）和硫化镉量子点（CdS QDs）作为信号探针。聚苯胺（PANI）和金纳米颗粒（AuNPs）显著增强电子转移效率并增大修饰传感界面比表面积，提高灵敏度。功能化 DNA 链的 CdS QDs 作为阴极 ...
Ultrasensitive electrochemical biosensor for detection of microRNA-155 as a breast cancer risk factor.
由于microRNA（miRNA）在血清等体液中稳定性高，被认为是潜在癌症生物标志物。近期研究表明，乳腺癌患者血清中miRNA-155（miR-155）表达高于健康人。本文报道了一种快速、灵敏的电化学生物传感器，用于检测乳腺癌风险因子miR-155。首先将巯基化探针固定于金电极表面，然后加入靶标miR-155使其与探针杂交；随后带正...
A Sensitive FRET Biosensor Based on Carbon Dots-Modified Nanoporous Membrane for 8-hydroxy-2'-Deoxyguanosine (8-OHdG) Detection with Au@ZIF-8 Nanoparticles as Signal Quenchers.
本文提出一种基于碳点（CDs）修饰纳米多孔氧化铝膜的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，用于检测人尿中排出的典型DNA氧化损伤产物8-羟基-2′-脱氧鸟苷（8-OHdG）。该传感器以CDs作为荧光供体，将金纳米颗粒封装于沸石咪唑酯骨架材料-8（ZIF-8）中形成Au@ZIF-8纳米颗粒作为信号猝灭剂。CDs和Au@ZIF-8均经...
Allosteric Enzyme-Based Biosensors-Kinetic Behaviours of Immobilised L-Lysine-α-Oxidase from
本研究描述绿青霉 L-赖氨酸-α-氧化酶（LO）通过共交联固定于铂电极表面后的动力学行为。所得安培生物传感器可分析 L-赖氨酸，从而对固定化酶进行简单而系统的动力学研究。结果表明，LO 呈现变构行为，且协同性强烈依赖 pH；在高 pH 下协同性还依赖底物浓度，并符合 Monod-Wyman-Changeux（MWC）变构酶模型预测。...
Integrated Experimental and Theoretical Studies on an Electrochemical Immunosensor.
电化学免疫传感器（EI）将生物识别分子（如抗体）与氧化还原酶（如辣根过氧化物酶，HRP）相结合，兼具免疫分析的高灵敏、高选择性和电化学生物传感器的定量电信号输出。然而，产生电信号涉及复杂的传质、催化和电化学反应网络，使 EI 系统的设计与优化具有挑战性。本文提出一种整合实验与建模的框架，用于解决该问题。该框架包括：（1）描述关键传质...
Functionalized TiO
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起的COVID-19疫情要求快速、低成本诊断。本文报道了一种廉价且高灵敏的钴功能化TiO2纳米管（Co-TNTs）电化学生物传感器，用于通过检测病毒表面刺突蛋白受体结合域（S-RBD）快速识别SARS-CoV-2。TiO2纳米管通过一步电化学阳极氧化法制备，随后采用初湿法进行钴功...
Biosensor-based diagnostic approaches for various cellular biomarkers of breast cancer: A comprehensive review.
乳腺癌是女性中最常见的癌症，早期诊断可显著提高生存率。目前乳腺摄影、磁共振成像、超声和组织活检是主要诊断技术，但存在设备昂贵、需专业人员操作、数据分析复杂、活检侵入性强以及多路复用能力有限等不足，使低收入人群难以负担。近年来，基于生物传感器的诊断技术因高通量、无创、成本低、结果易解读和可多路复用等优势受到关注，并可针对特定乳腺癌生物...
Rapid, Ultrasensitive, and Quantitative Detection of SARS-CoV-2 Using Antisense Oligonucleotides Directed Electrochemical Biosensor Chip.
本文报道了一种用于快速、低成本、定量检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）遗传物质的纸基电化学传感器芯片。该传感器以滤纸为基底，涂覆石墨烯纳米片形成导电膜，并沉积金电极；表面滴涂由硫醇修饰反义寡核苷酸（ssDNA）封端的金纳米颗粒（AuNPs），探针靶向病毒核衣壳蛋白N基因的两个不同区域。样品中的SARS-CoV-...
Immobilization of arrestin-3 on different biosensor platforms for evaluating GPCR binding.
G蛋白偶联受体（GPCR）是重要的膜受体家族，细胞实验是评估其相互作用的主要手段，但设计和内禀复杂性限制了应用。基于生物传感器的方法可直接、特异性地报告 GPCR 与 arrestin 或 G 蛋白的结合，可作为替代方案。本文提出一种将不同 arrestin-3 蛋白（野生型及突变体 X：I386A、突变体 Y：R393E）通过组氨...
Antibody Micropatterned Lubricant-Infused Biosensors Enable Sub-Picogram Immunofluorescence Detection of Interleukin 6 in Human Whole Plasma.
近期研究表明，白介素-6（IL-6）水平升高与新冠患者呼吸衰竭风险相关，因此低浓度IL-6检测有助于病毒呼吸道感染的早期风险判断。本文提出一种通用生物界面，通过消除非特异性吸附，实现人全血浆或凝血过程中人全血中IL-6的免疫荧光检测，检出限达0.5 pg/mL。该润滑剂浸润生物传感器的灵敏度提升来自两方面：一是制备生物墨水，使捕获抗...
Biomimetic two-dimensional nanozymes: synthesis, hybridization, functional tailoring, and biosensor applications.
天然酶因高催化活性、强生物活性和高底物特异性，在体外和体内生物反应中发挥重要作用，但存在成本高、环境稳定性差、可重复使用性弱和制备困难等缺点。为克服这些不足，金属纳米粒子、单原子、金属氧化物、合金等功能纳米材料被用作纳米酶，以模拟天然酶的性质与功能。随着二维材料合成与应用的发展，二维纳米材料因其独特的物理、化学、生物和电子性质，在生...
Construction of a sensitive and specific lead biosensor using a genetically engineered bacterial system with a luciferase gene reporter controlled by pbr and cadA promoters.
细菌生物传感器是指经遗传工程改造、在环境物理或化学刺激下产生可测量信号的细菌体系。本研究设计并评价了两种以荧光素酶报告基因（luc+）为输出元件的细菌生物传感器：pGL3-luc/pbr和pGL3-luc/cad。前者将来自铜矿杆菌Cupriavidus metallidurans CH34质粒pMOL30的pbr启动子与pbrR调...
Hydrogen Peroxide Detection by Super-Porous Hybrid CuO/Pt NP Platform: Improved Sensitivity and Selectivity.
超孔杂化平台可提供显著更多的反应位点，因而有利于生物传感应用。本文首次报道在硅（Si）基底上构建超孔杂化氧化铜/铂纳米颗粒（CuO/Pt NP）平台，用于过氧化氢（H2O2）检测，并显著提高了灵敏度与选择性。该平台通过物理气相沉积 Pt 纳米颗粒，并结合动态氢气泡技术电化学沉积超孔 CuO 结构而制备。在优化条件下，CuO/Pt 传...
Single-Cell Activation of the cAMP-Signaling Pathway in 3D Tissues with FRET-Assisted Two-Photon Activation of bPAC.
细菌光激活腺苷酸环化酶（bPAC）广泛用于信号转导研究，但其双光子吸收截面低，难以通过双光子激发高效激活。本研究利用单体青色荧光蛋白1（mTFP1）的高双光子吸收特性，基于FRET辅助光激活技术开发了可双光子激活的bPAC（2pabPAC），即mTFP1ΔC11与bPAC的融合蛋白。在2pabPAC中，mTFP1吸收870 nm双光...
Electroanalysis on an Interdigitated Electrode for High-Affinity Cardiac Troponin I Biomarker Detection by Aptamer-Gold Conjugates.
心肌梗死（MI）是全球主要致死原因之一，心肌细胞损伤后数小时内会释放心肌肌钙蛋白等生物标志物，其中心肌肌钙蛋白I（cTnI）是诊断MI的高效标志物。适配体作为人工抗体，具有高亲和、可合成和易修饰等优点，适合用于生物传感器；纳米材料可进一步提高检测灵敏度。本研究在互指电极（IDE）表面构建cTnI适配体及适配体-金纳米颗粒（GNP）共...
Polycrystalline boron-doped diamond-based electrochemical biosensor for simultaneous detection of dopamine and melatonin.
本研究制备了不同硼含量的多晶硼掺杂金刚石（BDD）电极，以评估 BDD 无需任何修饰即可直接用作电化学生物传感器的可行性。通过铁氰化钾/亚铁氰化钾体系的电化学阻抗谱，以及对多巴胺（DA）和褪黑素（MLT）的定性、定量分析，考察了电极的电化学性能。结果表明，BDD 的硼含量是控制电催化电流即响应灵敏度的主要参数；而丰富的晶面和低背景电...
A path-choice-based biosensor to detect the activity of the alkaline phosphatase as the switch.
碱性磷酸酶（ALP）可将底物中的磷酸基团（-PO4）转化为羟基（-OH），是生物分析中的有用工具、溶解无机磷水平指标及多种疾病生物标志物。传统ALP检测设计中，含-PO4的干扰链和含-OH的目标链均进入同一传感路径，分别产生背景与目标信号，限制了灵敏度并需要复杂设计才能获得满意检出限。本文提出一种基于路径选择的生物传感器（PCB），...