本文开发、优化并验证了一种基于级联循环放大点亮铜纳米颗粒的荧光生物传感器。该传感器采用双模块级联循环放大策略：DNAzyme循环放大单元将金属离子信号转化为特定DNA序列，线性/指数整合放大单元再将所得DNA编码转化为相同的胸腺嘧啶（T）富集DNA模板。T富集支架可诱导生成红色荧光铜纳米颗粒，在340 nm激发下于625 nm发射荧...
细胞信号网络在时间和空间上受到精细调控，决定细胞对不同刺激的响应与命运。遗传编码的荧光和生物发光生物传感器能够在天然生物学环境中直接可视化这些时空信号动态，已成为强有力的分子工具。本文首先回顾生物传感器设计的基本原理，并评述加速传感器开发的新近技术，包括新型传感单元、报告单元和高通量筛选策略。随后重点讨论遗传编码荧光与生物发光生物传...
早期发现疾病并实施精准治疗将深刻改变人类疾病诊疗。为实现这一目标，需要能够精确定位疾病发生时间与部位的生物传感器。合成生物学的快速发展使研究者能够利用活细胞的信息处理能力，先诊断疾病，再以受控方式进行治疗。例如，可设计活体传感器精确感知疾病生物标志物，如炎症副产物，并在原位递送靶向治疗药物。这些活体传感器有望在疾病早期提供可操作信息...
电化学生物传感依赖于电极表面的电子传输。然而，二维电极有限的功能面积阻碍了电子转移效率的质的突破。本文利用界面固定的 DNA 水凝胶构建了一种三维电子传输器，以提高电子转移效率。首先构建三维纯 DNA 水凝胶并用作电子传输支架；随后，电子介体通过嵌入结合被嵌入 DNA 水凝胶中，具有内在过氧化物酶样活性的 DNAzyme 被引入水凝...
本文报道了一种基于亚胺化合物5-((蒽-9-基亚甲基)氨基)-2,3-二氢邻苯二甲嗪-1,4-二酮（ADD）的光学生物传感器，用于通过荧光共振能量转移（FRET）猝灭直接检测抗坏血酸（AA）。ADD采用简单超声法合成，并经多种光谱技术表征。在AA存在下，ADD探针的荧光强度显著猝灭，且在多种生物活性干扰物存在下仍表现出对AA的优异选...
在意大利，登革病毒是输入性病毒感染中最常见的病原体。常规实验室诊断登革热需要特殊设备、结果解释能力和专业人员，而快速诊断试纸条（RDT）可作为简便、快速的初筛方法。本研究回顾性分析了2014—2019年两种登革热RDT的实验室记录：比色法SD-Bioline Dengue-Duo-RDT和荧光法SD-Biosensor-STANDA...
高效体内再生 NADH 和 ATP 对优化高附加值化学品生产及合成代谢途径活性至关重要。目前，这类辅因子再生途径主要在体外测试和表征，但体外测量不能反映生理条件下的酶活性，可能产生误导。本文构建了一个用于测试和比较 NADH 再生系统的体内平台。通过删除大肠杆菌二氢硫辛酰胺脱氢酶基因 lpd，使丙酮酸脱氢酶和 2-酮戊二酸脱氢酶失活...
石墨烯具有优异的物理、电子和化学性质，是生物传感应用的理想材料。然而，多数石墨烯生物传感器采用平铺在基底上的石墨烯，未能充分利用其最大比表面积以实现超灵敏检测。本文报道了一种新颖方法：对柔性印刷的石墨烯–乙基纤维素复合膜进行光退火，通过强脉冲光部分去除聚合物粘结剂，形成垂直取向石墨烯（VAG）结构，用于饮用水中藻类毒素的超灵敏检测。...
本文通过银纳米线界面自组装、AuCl4−界面定向位点刻蚀和S2−硫化，制备了一维槽状Au–Ag2S纳米杂化材料。其槽壁呈Ag2S/Au/Ag2S三层结构，但由于Au原子向Ag2S扩散，Ag2S层实际为富Ag2S的Au/Ag2S混合物。该材料在400–800 nm可见区具有强吸收，并表现出优异的光电化学（PEC）响应，光电流约为纯Ag...
葡萄糖转运体1（GLUT1）介导葡萄糖摄取，其实时转运监测对理解 GLUT1 表达和葡萄糖代谢至关重要。本研究建立 mCherry-EGFP-GLUT1 串联荧光追踪系统，用于活细胞中 GLUT1 在质膜（PM）与内溶酶体系统间转运的可视化。质膜定位的 GLUT1 同时发出 mCherry 红色和 EGFP 绿色荧光，重叠呈黄色；葡...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）是一种此前未知的冠状病毒，引起严重呼吸道疾病2019冠状病毒病（COVID-19），2019年12月30日出现于中国武汉，并在一个月内被世界卫生组织宣布为全球卫生问题。由于传播迅速，不到两个半月（2020年3月11日）即被宣布为流行病，100天内波及211多个国家，感染约170万人...
本研究开发了一种基于碳纳米纤维/金纳米粒子（CNF/AuNP）丝网印刷电极的电化学 DNA 生物传感器，用于生牛奶中单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）的检测。传感器利用 EDC/NHS 化学将 5′-NH2 标记的 plcA 基因特异性单链 DNA 探针共价固定于电极表面，样品中经变性的单链基因组 ...
本研究构建了一种可重复使用的光流控即时检测平台（OPOCT），将倏逝波荧光技术集成到全光纤光流控系统中。该平台结构紧凑、便携，无需复杂昂贵步骤即可用于血清生物标志物的现场敏感测定。借助激发光与荧光的高传输效率，平台对荧光标记抗体的检测灵敏度达90.9 pM，并基于所提理论定量了胆甘氨酸（CG）与抗CG抗体的亲和常数。采用冻干荧光标记...
光电容积脉搏波（PPG）是一种通过测量外周组织血液灌注变化来评估血容量变化的光学技术。本研究评估癫痫患者全身强直-阵挛性发作（GTCS）期间 PPG 信号改变，以评价其用于发作检测的可行性。在长程脑电图（EEG）监测期间，患者佩戴便携式腕带传感器于手腕或踝部记录 PPG 信号。研究根据 EEG 确定的发作将信号分为基线期（发作前30...
甲状腺素（T4）是甲状腺分泌的主要激素，异常水平与多种内分泌疾病相关。本研究构建了一种由多功能DNA结构/多孔铑纳米片（pRhNPs）异质层组成的电化学生物传感器，用于精确检测T4浓度。作者设计DNA三叉连接体（3WJ）作为多功能生物探针，同时实现目标识别、电化学信号报告与电极固定。T4与T4 DNA适配体的结合通过酶联适配体实验（...
本研究开发了一种用于运动训练中实时监测最大乳酸稳态（MLSS）的自供电生物传感器，以智能辅助训练系统。作者通过高效、低成本的工艺制备了聚偏氟乙烯（PVDF）/四足形氧化锌（T-ZnO）/酶修饰纳米复合膜，该传感器可直接贴附于受试者皮肤表面。基于压电表面耦合效应，传感器可在无创条件下实时监测和分析物理信息，并无需电池独立工作。通过主动...
含汞等重金属离子的污染因高毒性成为重要环境问题，需在水介质中快速、选择性且高准确地监测汞水平。椭偏术是一种有前景的技术，尤其当其与等离子共振现象结合时。本文报道了一种可用于水介质中二价汞离子（Hg2+）定性和定量测定的生物传感器系统，该系统同时采用光谱椭偏术和寡核苷酸识别元件。研究开发了单步检测方案，分别使用线性寡核苷酸探针 Pro...
本研究旨在开发一种简单、高灵敏且经济的无标记电化学适配体传感器，用于检测前列腺癌诊断金标准生物标志物前列腺特异性抗原（PSA）。该传感器以丝网印刷碳电极（SPCE）为基底，通过电沉积金纳米颗粒（Au NPs）修饰电极表面，再将巯基化PSA DNA适配体自组装固定于Au NPs上，并用6-巯基-1-己醇（MCH）封闭非特异性位点。采用...
阴离子磷脂磷脂酸（PA）是参与发育、细胞骨架动力学、囊泡运输和应激反应的重要第二信使。近期报道PA可直接结合水稻Shaker K+通道OsAKT2并抑制其通道活性，ANK结构域中相邻精氨酸R644和R645被鉴定为介导PA抑制的关键PA结合位点。本文利用PA生物传感器PAleon，发现外源PA处理可显著提高表达OsAKT2的爪蟾卵母...
本文首次报道通过 Al、Cu、Sn、Ti 金属对二维 MoS2 进行表面功能化，构建低成本、高选择性电子舌（E-Tongue）生物传感器阵列，用于人唾液中四种重要神经药物的检测。水热法生长的 X-MoS2 被集成到单片 1×1 cm 铝箔上，并用 Cr 电极定义接触。XRD、FESEM、EDAX 和拉曼等表征证实形成 2H-MoS2...