本研究提出基于回音壁模式（WGM）的液晶（LC）微纤维生物传感器，用于定量、灵敏监测脂肪酶浓度。以4-氰基-4'-戊基联苯（5CB）液晶微纤维掺杂甘油三油酸酯（GT），同时作为光学微腔和传感元件。脂肪酶催化GT水解，在液晶/水界面生成油酸，去质子化油酸自组装形成表面活性剂单层，使5CB分子由平面取向转变为垂直取向。该结构变化可被WG...
有机酸是天然代谢物，已广泛应用于食品、医药和生物基材料工业。短链有机酸包括 C2、C3、C4、C5 和 C6 有机酸，既是细胞内必需中间代谢物，也可作为部分商业化学品的可再生替代物。由于多数主要短链有机酸可通过微生物发酵生产，代谢工程和合成生物学已成为提高其产量、拓宽产品谱系的关键手段。通过基因改造，微生物可被赋予生产丙酸、丙酮酸、...
CDK5/p25 激酶在神经元功能中起重要作用，并在胶质母细胞瘤及阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病中过度激活，因此是重要药物靶点。自 Roscovitine 等 ATP 竞争性抑制剂和靶向 CDK5/p25 界面的肽类抑制剂问世以来，其作用机制和理化性质仍存在局限，亟需替代策略。目前成功的变构激酶抑制剂较少，且高通量筛选困难。...
耐药真菌病原体的增加迫切需要开发发现新型抗真菌化合物的工具。多烯抗生素通过结合细胞膜固醇、形成跨膜孔并导致细胞死亡，是治疗人和动物真菌感染的重要药物。许多多烯由链霉菌产生并释放到土壤环境中，可靶向真菌菌丝；虽然它们通常不抗菌，但可能被同一栖息地的细菌感知并作为信号分子。本研究探讨两性霉素B如何被土壤菌枯草芽孢杆菌感知。全局转录谱分析...
基于噁唑烷前驱体的等离子体聚合物具有多种生物材料特性，但常用甲基和乙基噁唑烷薄膜对沉积条件敏感。本研究利用椭偏仪、X射线光电子能谱和飞行时间二次离子质谱，并结合细胞活性实验，评估将原 Griesser 等离子体反应器的沉积条件转移到面积更大的新反应器中的可行性，以支持生物传感器放大制备。作者系统研究了由2-异丙烯基-2-噁唑烷等离子...
本研究利用携带费氏弧菌（Vibrio fischeri）改造 lux 操纵子的合成荧光大肠杆菌生物传感器，筛选 23 种化合物的细菌群体感应（QS）抑制活性。该传感器以 LuxR 识别外源 AHL 3OC6HSL，并驱动绿色荧光蛋白（GFP）表达。结果显示，PCA、PQS、MOQ 和 genipin 在 50 µM 下分别将 QS ...
本研究通过理性设计突变重组精氨酸脱亚胺酶（arginine deiminase, ADI），构建了一种用于快速测定L-精氨酸（L-arginine, L-Arg）的“关闭型”荧光生物传感器。在重组ADI中引入Cys251→Ser251和Thr265→Cys265双突变，使蛋白表面保留单个半胱氨酸，用于位点特异性连接荧光团荧光素-5-...
本文提出一种基于双信号放大策略的高灵敏、高选择性 Pb2+ 无标记电化学生物传感器。第一级放大利用 Pb2+ 激活 8-17 DNAzyme（S2），使其循环切割底物 S1；第二级放大由 S1 触发杂交链反应（HCR），在磁性生物复合材料表面形成 nicked 双链 DNA 聚合物。Fe3O4@Au 纳米粒子作为多功能磁性载体，通过...
长循环肿瘤核酸中的二级结构会阻碍特定基因片段的杂交检测，因此需要选择性改变核酸构象并诱导信号开关。本文构建了一种自组装磁复合探针（MCP），通过Linker DNA与“Y”型连接DNA纳米结构在羧基磁珠表面杂交，实现对PML/RARα DNA“L”亚型的捕获、茎环结构解锁和富集。在此基础上，作者将MCP驱动的反应器与MoS2@FAM...
便携式且廉价的分析工具对于在低中收入国家（LMICs）等技术支持有限的环境中监测药品质量至关重要。全细胞酵母生物传感器有望满足这一需求，但多数酵母生物传感器的读出方式需要昂贵设备或试剂。为克服该挑战，作者设计了一种可诱导产生独特气味的酵母生物传感器（scentsor），无需用户额外添加显色试剂，仅凭人的鼻子即可读取。本文描述了一种对...
本文报道了一种基于氮掺杂石墨烯纳米片负载金纳米颗粒（Au/N-G）纳米复合材料的电化学生物传感器，用于转基因玉米MIR162事件的特异性检测。该传感器以玻璃碳电极为基底，将Au/N-G涂覆于电极表面，再通过硫醇–金相互作用将巯基化捕获探针DNA共价固定，并用6-巯基-1-己醇封闭非特异性位点。检测时，靶DNA与捕获探针杂交，亚甲基蓝...
便携式生物传感器近期发展使生物标志物快速、准确、现场检测成为可能，有助于通过控制传染源预防疾病传播。在偏远环境开展准确现场诊断与检测，需要更少侵入性的样本采集。唾液、汗液、血液、尿液等易获取体液已被用于无创或微创采样。寻找准确生物标志物对疾病早期临床干预和治疗至关重要，这些可靠标志物也可用于监测疾病进展。本综述总结便携式生物传感器检...
孕期电子烟使用（vaping）日益增加，宫内发育中的大脑可能暴露于电子烟中的化学成分。电子烟有超过 7000 种含或不含尼古丁的风味；尼古丁是已知神经毒素，但仅含风味剂、不含尼古丁的电子烟对脑功能的影响尚不清楚。本研究利用斑马鱼胚胎光运动反应（PMR）——一种神经行为效应的转化生物传感器——对电子烟气溶胶提取物（VAEs）进行筛查，...
近年来，多种生物传感器架构依赖靶标结合诱导电极固定受体的电子转移速率变化。此类传感器通常采用方波伏安法等伏安法进行探测，时间分辨率受限于数秒。本文提出一种基于阻抗的电化学相位探测方法，用于高时间分辨率读取该类传感器。作者以电化学适配体传感器（EAB）为例，通过监测适配体上共价连接氧化还原报告基团在靶标结合后电子转移动力学变化引起的电...
微囊泡（MVs）存在于多种体液中，是疾病诊断和治疗的潜在生物标志物。本研究基于芯片实验室（LOC）策略，开发一种新型生物功能化表面用于捕获和监测血浆微囊泡（PMVs）。作者制备了乳粘蛋白（LACT，又称 MFG-E8）功能化硅表面，并比较两种固定策略：LACT 直接共价结合于戊二醛（GA）修饰的氨基硅烷化硅表面，以及先固定 αvβ3...
传染病和流行病（如2019冠状病毒病，COVID-19）的广泛传播对人类健康构成日益严峻和紧迫的威胁。预防此类疾病传播优先要求开发能够以最低成本快速、选择性和可靠地检测病原体的传感装置。纸基分析装置（PADs）是满足这些标准的有前景工具。已建立多种纸基生物传感器，可与传统病原体检测方法相媲美。其中，比色策略具有前景，因为结果可用肉眼...
病毒利用内部核糖体进入位点（IRES）劫持宿主核糖体并促进无帽依赖翻译。尽管IRES在整体水平研究较多，其单分子动态仍不清楚。本文开发了一种双顺反子生物传感器，在两个开放阅读框中编码不同重复表位：一个由5′帽依赖翻译，另一个由心肌炎脑炎病毒（EMCV）IRES翻译。当与一对可共翻译结合表位的互补探针组合时，传感器根据被翻译的开放阅读...
本文报道了一种基于石墨烯介导表面增强拉曼散射（G-SERS）的诺如病毒（NoV）生物传感系统。该系统采用等离子体/磁性三氧化钼纳米立方体（mag-MoO3 NCs）作为SERS纳米标签和免疫磁分离材料，单层氧化石墨烯（SLGO）作为二维SERS捕获基底和信号报告物，并可共载4-巯基苯甲酸（4-MBA）作为共同拉曼报告物。抗诺如病毒单...
实时原位检测水溶液对生物分析和化学反应至关重要，但红外显微测量常受水强吸收背景干扰。本文提出一种宽带可调石墨烯等离子体红外生物传感器，用于水环境中生物分子检测。该传感器采用Otto棱镜衰减全反射（ATR）构型，并结合石墨烯纳米带中强局域等离子体，利用石墨烯等离子体电场增强识别分子化学指纹，避免水吸收干扰。以重组蛋白A/G和山羊抗小鼠...
化脓性链球菌（Streptococcus pyogenes，S. pyogenes）是已知引起从轻度急性感染到严重侵袭性感染等多种疾病的人类病原体。本文报道开发一种新型阻抗生物传感器，用于检测该病原体。所提出的传感器为金盘电极，其表面修饰商用抗体，并通过碳二亚胺化学将抗体固定在电极表面。所开展的测试证实了所用抗体的特异性，这一结果也...