严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）的快速传播导致2019冠状病毒病（COVID-19）全球大流行。为控制疫情，亟需快速、准确识别和隔离感染患者的方法。许多机构正开发检测SARS-CoV-2 RNA、抗体、抗原和病毒颗粒的方法。本综述总结SARS-CoV-2病毒结构、基因组及基因表达特征，并回顾当前SARS-CoV-...
互补单链DNA杂交是一种高效且广泛应用的分子识别过程，在诊断、生物技术和纳米技术中具有重要价值。常规方法将单链DNA探针固定于表面，使其与溶液中的互补靶标结合。尽管体相溶液中DNA相互作用已有深入认识，但表面杂交的建模仍具挑战且强烈依赖体系。本文利用无标记光学生物传感器，在不同靶标浓度和探针表面密度下对表面杂交动力学进行二维分析，发...
基于 Fe3O4@Au@PEG@CS 纳米颗粒的成功设计与制备，通过滴涂法构建了一种用于检测山羊肺炎支原体（MO）的新型电化学生物传感器。该传感器在复杂生物体系中表现出极低污染特性，尤其适用于全血清。在 100% 山羊血清中电极界面抗污测试中，差分脉冲伏安法（DPV）信号变化仅为 2.40%。所构建传感器具有良好的选择性（M1、M2...
本文报道了一种用于简便、高灵敏检测脂多糖（LPS）的新型电化学生物传感器。该传感器基于双酶协作实现多阶段信号放大：目标 LPS 的特异性识别被转化为 III 型外切核酸酶（Exo III）辅助的界面 DNA 循环，并与末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）催化的 DNA 延伸相协作，最终产生与 LPS 浓度相关的显著电化学信号。论文重点讨论...
本研究通过简便化学法制备石墨/金纳米颗粒（G/AuNPs）电极，并优化其用于直接固定蛋白的电化学一氧化碳（CO）检测。石墨电极经 HNO3/H2SO4 酸处理引入含氧官能团，再在 HAuCl4·3H2O/NaBH4 体系中原位还原沉积 AuNPs，平均粒径约 60 nm。随后用 1-、3-、6- 和 11-巯基丙酸（MPA）修饰电极...
本文报道了一种用于核酸检测的简单而灵敏的电化学 DNA 生物传感器。该传感器利用核酸外切酶 I（Exo I）辅助切割降低背景信号，并采用氧化锆-还原氧化石墨烯-硫堇（ZrO2-rGO-Thi）纳米复合材料作为集 DNA 识别、信号放大与信号报告于一体的多功能传感元件。ZrO2-rGO 纳米复合材料通过一步水热法合成，随后硫堇通过 π...
产电菌通过代谢有机底物并将电子转移至外电极产生电流。本研究作为概念验证，报道一种新型产电弧菌 Arcobacter butzleri OK-1，其主要利用乙酸和乳酸生长，且电流密度与化学需氧量（COD）浓度在 200 ppm 以下呈正相关（R^2=0.95）。利用 CRISPR-Cas9 和 Cpf1 分别敲除乙酸代谢关键基因 ac...
本文首次报道了一种基于异核三酞菁合铕三重夹心配合物 Eu2(Pc)[Pc(OPh)8]2 的高效酶基生物传感器。采用 Langmuir-Blodgett（LB）技术，在 ITO 工作电极上构建由 Eu2(Pc)[Pc(OPh)8]2、硬脂酸（SA）和酪氨酸酶（Tyr）组成的混合多层膜（Eu2(Pc)[Pc(OPh)8]2/SA/Ty...
生物传感研究的新趋势促使科学家开发更小、便携且无标记的生物分析器件。随着微纳加工技术和表面功能化技术的发展，悬臂梁器件作为高灵敏度场级检测的重要领域，其性能显著提升。悬臂梁已从微米级缩小到纳米级，表现出极高灵敏度，并因尺度效应出现一些异常性质。本综述系统讨论了悬臂梁工作的基本原理、检测方法和基于悬臂梁传感平台的过去、现在及未来研究路...
丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）是植物多种生物学过程的关键调控因子。为深入理解这些激酶的作用机制，需要在不同生物学背景下对 MAPK 激活动力学进行高分辨率测量。基于荧光的基因编码生物传感器可在活组织中实时读出激酶激活的时空动态，是研究 MAPK 功能的重要工具。尽管荧光生物传感器已广泛用于动物细胞 MAPK 动力学研究，但植物中目前...
开发 GaN 基量子阱、晶体管等敏感生物传感器时，常需将小分子或蛋白质等生物分子功能化到 GaN 表面。本文以表面功能化为第一步，系统研究了硅烷吸附及超薄硅烷层在 GaN 表面的形成，并进一步实现了四聚体蛋白链霉亲和素以及化学修饰铁转运蛋白铁蛋白（铁蛋白-生物素-罗丹明复合物）的固定。作者采用荧光测量荧光标记蛋白以确定 GaN 表面...
为降低电化学检测的检出限，信号放大策略的选择至关重要。本文报道了一种基于双凝血酶适配体（TBA1 和 TBA2）、金纳米颗粒（AuNPs）适配体载体以及六氨合钌(III)（[Ru(NH3)6]3+）信号转换的电化学夹心适配体传感器。当目标凝血酶（TB）存在时，TBA1 与 TBA2 特异性结合 TB，形成 TBA1–TB–TBA2 ...
纳米孔传感器通过测量分析物分子穿越纳米孔时引起的离子电流变化实现检测。用于复杂样品低浓度定量时，主要挑战是分析物到达纳米孔的时间过长，以及非特异分子穿越孔道产生干扰信号。本文报道一种纳米孔阻塞传感器，利用抗体修饰的磁性纳米颗粒（(anti-PSA)-MNPs）从样品中捕获目标分析物，并在可控电磁铁作用下将其递送至抗体修饰的纳米孔阵列...
本研究利用来自 Burkholderia cepacia 的金结合肽（GBP）融合黄素腺嘌呤二核苷酸依赖性葡萄糖脱氢酶（FAD-GDH），构建了基于直接电子转移（DET）的葡萄糖检测生物传感器。GBP 融合 FAD-GDH（GDH-GBP）固定于丝网印刷电极（SPE）的工作电极表面；该 SPE 由金工作电极、银伪参比电极和铂对电极组...
猝灭体（Q-body）是一种荧光生物传感器，其荧光染料标记在抗体抗原结合位点附近；染料荧光被抗体可变区色氨酸残基猝灭，抗原结合后恢复。传统 Q-body 需重组 DNA 技术在 Fab 或 scFv 的 N 端引入标签并标记荧光染料，制备耗时长且性能不可预测。本文报道一种由人型支原体蛋白 M（Protein M, PM）制备的抗体结...
金属离子在生物体中发挥多种作用，因此水资源中金属离子的检测对健康与环境监测至关重要。与人工制备材料相比，微藻等生物友好材料已被用于通过荧光发射和生物光伏电池检测有毒化学物质，但复杂制备、长测量时间和低灵敏度仍是主要挑战，因为完整微藻细胞产生的生物电量极少。本文提出一种微藻活体生物传感器新概念，通过铜纳米颗粒（CuNPs）与下方铜电极...
基于低维材料的场效应晶体管（FET）生物传感器可实现无标记、高灵敏、高特异检测多种分析物。本文制备了以金纳米粒子（Au NPs）修饰的石墨烯场效应晶体管（G-FET），用于液门配置下检测乳糖。器件表面功能化人半乳糖凝集素-3（hGal-3）碳水化合物识别结构域（CRD）M249C 突变体，利用凝集素-糖亲和结合对石墨烯的供体效应实现...
皮质醇是人体应对压力的主要应激激素，其生物流体中异常水平与库欣综合征、艾迪生病等疾病相关。本文报道了一种基于表面增强拉曼光谱（SERS）和免疫识别的皮质醇生物传感器。金纳米星（GNSs）被用作 SERS 纳米标签，因其比金纳米棒和金纳米球具有更强的拉曼响应。研究比较了两种免疫检测模式：以羧基磁珠或镀金玻璃片为捕获基底，并通过 EDC...
本文建立了一种基于 Ti3C2:CdS 纳米复合物的超灵敏光电化学生物传感器，用于选择性检测 microRNA159c。Ti3C2:CdS 作为光电材料，Ti3C2 与 CdS 之间的相互作用可有效分离光生电子和空穴，显著提高光电转换效率。首先将 Ti3C2:CdS 纳米复合材料沉积在氟掺杂氧化锡（FTO）电极表面；滴加壳聚糖（CS...
人工智能（AI）与可穿戴传感器是实现个体化精准医疗的两个关键领域。将二者融合，可更有效地获取患者数据，并优化可穿戴传感器设计，用于持续监测佩戴者的健康、运动状态及周围环境。随着物联网（IoT）、大数据和“大健康”从概念走向落地，具备合适技术特征的 AI-生物传感器面临新的机遇与挑战。本文系统总结了面向未来可穿戴与植入式技术的关键阶段...