Functional polymers in photoelectrochemical biosensing.
光电化学（PEC）分析是一种在传感领域受到广泛关注的光激发检测技术，具有高灵敏度、低背景信号、设备简单和易于微型化等优点。在PEC检测中，光作为激发源，电流或电压作为输出信号；将PEC过程与特异性生物受体结合，可同时实现高选择性和高灵敏度。功能聚合物在新型PEC生物传感平台开发中具有多种用途。近年来，聚合物基光活性材料因可作为某些无...
Excellent Protein Immobilization and Stability on Heterogeneous C-TiO
增强分子相互作用对于提高蛋白质在 TiO2 表面的固定化与稳定性至关重要。本研究以不同孔几何结构的介孔 TiO2 材料为基底，用苯基磷酸（PPA）进行表面修饰，再经热处理获得化学非均相 C−TiO2 样品，在不改变其几何形貌和晶体结构的前提下保留碳与 TiO2 的双重优势。利用原子力显微镜（AFM）从总粘附力中分解得到蛋白质与表面之...
A ratiometric fluorescent biosensor for the sensitive determination of α-glucosidase activity and acarbose based on N-doped carbon dots.
本研究基于氮掺杂碳点（N-CDs）构建了一种用于α-葡萄糖苷酶（α-glu）及其抑制剂阿卡波糖（acarbose）检测的比率荧光传感平台。α-glu可催化α-熊果苷（α-arbutin）水解释放对苯二酚（HQ），生成的HQ在碱性条件下被氧化并与聚乙烯亚胺（PEI）共聚，形成具有510 nm黄绿色荧光的PHQ-PEI共聚物。PHQ-P...
A label-free electrochemical DNA biosensor for kanamycin detection based on diblock DNA with poly-cytosine as a high affinity anchor on graphene oxide.
针对食品中抗生素残留危害人体健康的问题，本文设计了一种用于链霉素（kanamycin, KAN）检测的无标记电化学 DNA 生物传感器。该传感器以玻璃碳电极为基底，酸化多壁碳纳米管（MWCNTs）修饰电极以增强导电性和电子转移，氧化石墨烯（GO）通过 15-mer 聚胞嘧啶（poly-C）与双块 DNA 之间的 π-π 堆积及羧基作...
Construction of
他汀是广泛使用的降胆固醇药物，其个体疗效差异可能与人类HMG-CoA还原酶（hHMGR）变异有关。本文报道了两种大肠杆菌全细胞生物传感器的设计与构建。第一种为他汀疗效检测传感器，由混合甲羟戊酸（MVA）通路模块和HMG-CoA传感模块组成：截短人源hHMGR（thHMGR）作为MVA通路关键酶，枯草芽孢杆菌FapR（BsFapR）作...
CRISPR/Cas13a Powered Portable Electrochemiluminescence Chip for Ultrasensitive and Specific MiRNA Detection.
微小RNA（miRNA）因在多种肿瘤中异常表达，已成为癌症早期诊断的潜在生物标志物。开发兼具高特异性、高灵敏度和易推广性的 miRNA 检测平台具有重要意义。电化学发光（ECL）可显著降低背景噪声并提高检测灵敏度；纸基 ECL 生物传感器进一步使其适用于即时检测。CRISPR/Cas13a 作为高保真、高效且可编程的 crRNA 引...
A STING-based biosensor affords broad cyclic dinucleotide detection within single living eukaryotic cells.
循环二核苷酸（CDNs）是存在于三大生命域中的第二信使，在真核生物中参与先天免疫防御，并在自身免疫疾病中发挥病理作用。尽管其生物学功能广泛，现有CDN检测方法仍有限。本研究基于小鼠STING的CDN结合域进行结构导向设计，构建了一种基于Förster共振能量转移（FRET）的荧光生物传感器BioSTING。重组BioSTING可实时...
CuO nanorods as a laccase mimicking enzyme for highly sensitive colorimetric and electrochemical dual biosensor: Application in living cell epinephrine analysis.
本文报道了一种基于氧化铜纳米棒（CuO NRs）的比色与电化学双模式生物传感器，用于肾上腺素（EP）的高灵敏检测，并评估其在活细胞释放 EP 分析中的适用性。CuO NRs 通过低温简便方法制备，并经 SEM、TEM、XRD、XPS、FTIR 和 EDX 表征。结果表明，CuO NRs 具有漆酶模拟活性，可将 EP 氧化为有色产物；...
An Electrochemical Biosensor Architecture Based on Protein Folding Supports Direct Real-Time Measurements in Whole Blood.
实时高频监测体内药物和生物标志物浓度将革新生物学理解与个性化医疗。现有少数体内分子传感器均依赖靶标的特定化学或酶促反应，因此缺乏普适性。本文报道一种基于结合诱导蛋白折叠的电化学生物传感架构，其（1）不依赖靶标反应性，（2）无试剂、实时、秒级分辨，（3）选择性足以在未经稀释体液中部署。作为原理验证，作者利用人 Fyn 激酶的 SH3 ...
Advances in Cell-Free Biosensors: Principle, Mechanism, and Applications.
合成生物学推动了生物传感器作为痕量物质检测工具的发展。以往基于合成生物学的生物传感器多构建于活细胞之上，但细胞生物传感器受转基因生物安全问题和细胞膜通透性限制，响应时间较长，且难以检测细胞毒性或不可透过膜的分析物。无细胞合成生物学的出现克服了上述缺陷。基于无细胞蛋白合成(CFPS)系统的生物传感器具有安全性更高、灵敏度更高、响应更快...
A AuNP-capped cage fluorescent biosensor based on controlled-release and cyclic enzymatic amplification for ultrasensitive detection of ATP.
设计用于细胞内检测的金纳米器件备受关注，但构建可由远程应用模拟激活的金传感器件仍具挑战。本文报道了一种基于可控释放和外切酶III（Exo III）辅助循环酶促放大的金纳米颗粒（AuNPs）封盖金纳米笼荧光生物传感器，用于三磷酸腺苷（ATP）检测。体系中，AuNPs 作为构建块，通过 DNA 杂交封盖负载罗丹明B（RhB）的金纳米笼（...
Lipid kinases PIP5K7 and PIP5K9 are required for polyamine-triggered K
多胺如腐胺、亚精胺和精胺（Spm）是存在于所有生物体中的低分子量多阳离子分子，尽管其参与植物细胞过程，但其分子作用机制知之甚少。本文证明，多胺可触发拟南芥根中调节性膜脂磷脂酰肌醇4,5-二磷酸（PIP2）快速升高，且该升高是多胺影响 K+ 外流所必需的。利用完整拟南芥幼苗的体内 32Pi 标记发现，低生理浓度（µM 级）Spm 可促...
Simultaneous voltammetric detection of glucose and lactate fluctuations in rat striatum evoked by electrical stimulation of the midbrain.
葡萄糖和乳酸为脑细胞功能提供能量，也是多种生物分子合成的重要碳源，因此需要在与神经元功能时间尺度相当的时间尺度上原位定量监测这些分子。本研究将碳纤微生物传感器与快速扫描循环伏安法（FSCV）结合，在大鼠纹状体特定部位监测中脑投射电刺激引发的葡萄糖和乳酸波动。系统改变刺激参数揭示了葡萄糖和乳酸对突触功能代谢需求响应的不同动力学。刺激开...
Nanostructuring Synergetic Base-Stacking Effect: An Enhanced Versatile Sandwich Sensor Enables Ultrasensitive Detection of MicroRNAs in Blood.
基于循环 microRNA（miRNA）的无创诊断受限于通用策略难以定量血液中的循环 miRNA。本文报道一种基于碱基堆积效应介导的超灵敏电化学 miRNA 传感器（BSee-miR），具有通用夹心构型。在 BSee-miR 中，短 DNA 探针（10 个核苷酸）自组装于金电极表面，可借助另一序列通过共轴夹心碱基堆积协同捕获目标 m...
Photoluminescent Detection of Human T-Lymphoblastic Cells by ZnO Nanorods.
精确检测癌细胞仍是全球挑战。一维半导体纳米结构（如氧化锌纳米棒）因在癌症生物传感器中的潜在应用而受关注。本研究证明，利用氧化锌纳米棒（ZnO NRs）平台可实现对人白血病 T 细胞的光致发光检测。以抗 CD5 单克隆抗体（MABs）作为生物选择层修饰 ZnO 表面，用于识别病理细胞表面分化簇（CD）蛋白。通过筛选抗 CD5 抗体浓度...
A Sensitive Impedimetric Aptasensor Based on Carbon Nanodots Modified Electrode for Detection of 17ß-Estradiol.
本文制备了一种基于导电碳纳米点（CDs）的简单且高灵敏适配体传感器，用于检测17β-雌二醇（E2）。研究通过水热法合成碳纳米点，并将其电沉积到丝网印刷电极（SPE）上，作为固定76-mer适配体探针的平台。采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、透射电子显微镜（TEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对纳米材料的形貌与结构进行表征；利用循...
Recent developments in the methods of quantitative analysis of microcystins.
蓝藻毒素由水体中有害蓝藻水华产生，营养盐富集由人类活动和自然条件导致。淡水与咸淡水体中最常见的是微囊藻毒素（MCs）。MC污染水对人类健康、环境可持续性和水生生物构成严重风险，因此需监测常见MC。由于纯标准品缺乏，检测和定量有时困难。蛋白磷酸酶抑制试验、酶联免疫吸附试验、高效液相色谱、液相色谱-质谱和生物传感器等用于检测和定量。没有...
A Generalizable and Noncovalent Strategy for Interfacing Aptamers with a Microelectrode for the Selective Sensing of Neurotransmitters In Vivo.
选择性探测神经化学物质是理解脑功能与病理化学基础的关键。将适配体优异识别特性与体内相容的碳纤维微电极（CFE）电化学分析系统结合，是可行途径，但在偶联化学、稳定性和通用性方面面临挑战。本文提出一种新的界面功能化策略：将适配体胆固醇两亲物（aptCAs）组装到烷基链功能化的 CFE 表面。结果表明，胆固醇与烷基链之间的非共价相互作用可...
The other side of the corona: nanoparticles inhibit the protease taspase1 in a size-dependent manner.
当纳米颗粒进入生理环境时，会迅速吸附生物分子，尤其是细胞蛋白，形成所谓纳米颗粒蛋白冠。该生物涂层无疑会影响纳米材料的生物身份和潜在细胞毒性。为阐明吸附对生物分子的可能影响，本研究聚焦细胞稳态中的蛋白酶。结果表明，无定形二氧化硅纳米颗粒不仅能与肿瘤相关苏氨酸蛋白酶 Taspase1 结合，还能以非竞争性方式抑制其蛋白水解活性；微尺度热...
Determination of miRNAs in serum of cancer patients with a label- and enzyme-free voltammetric biosensor in a single 30-min step.
本文报道了一种用于简便、快速、灵敏测定miRNA的一体化生物传感器，基于直接杂交和无标记伏安检测。传感器以一次性碳电极为基底，经还原氧化石墨烯（rGO）和金纳米颗粒（AuNPs）双重纳米结构化；rGO修饰芘羧酸（PCA），AuNPs修饰6-二茂基己硫醇（Fc-SH）。氨基末端DNA捕获探针共价固定于PCA/rGO的羧基上，Fc-SH...