利用酶表达生产目标化学品时，酶活筛选至关重要。本研究提出一种改进耗时费力的酶筛选流程的方法。通过 CRISPRi 系统使用不同 sgRNA 靶向编码碳酸酐酶 can 的必需基因，实现细胞生长控制（CRISPRi::CA）。CRISPRi::CA 构成一种全细胞生物传感器，可监测 1%–5% 的 CO2 浓度。基于 CRISPRi::...
褐蝶呤还原酶缺乏症（SR）是一种罕见的神经递质代谢遗传病，早期诊断需检测疑似患者体液中褐蝶呤水平。本文首次报道针对褐蝶呤（sepiapterin）的DNA适配体选择、鉴定与表征。作者采用指数富集系统进化（SELEX）技术，经10轮筛选获得高亲和适配体；荧光结合实验测得各适配体解离常数Kd为37.3–79.0 nM。其中亲和性最高的S...
淀粉样β蛋白寡聚体（AβOs）已被证实是阿尔茨海默病（AD）的关键生物标志物，建立简便、灵敏且低成本的AβOs检测方法对AD早期诊断具有重要意义。普鲁士蓝纳米粒子（PBNPs）具有稳定性好、生物相容性佳、成本低、易制备和形貌可控等优点，且对荧光团具有猝灭能力；DNA可通过磷酸骨架与PBNPs中的Fe2+/Fe3+结合而吸附于其表面。...
核酸表达水平的波动及其超灵敏、特异性检测是分子医学和临床诊疗中的重要课题。本研究报道了一种新型 DNA 酶偶联分支杂交链反应（b-HCR）检测体系，用于 miRNA 的高效信号放大检测。该体系由翻译子（T）与 miR-21 杂交后启动第一级 HCR，第一级 HCR 由发夹 1（H1）和发夹 2（H2）组成；其产物作为骨架链，通过发夹...
本文通过一步水热法简便合成了新型比率发射型氮、硫双掺杂碳点（N,S-CDs），用于 pH 的视觉传感与细胞成像。该 N,S-CDs 具有内在 pH 敏感行为，并随 pH 变化呈现 563 nm 与 645 nm 双波长比率荧光发射（F563/F645）。当 pH 从 3.0 降至 1.0 时，645 nm 处发射显著红移并增强，56...
扩增反应与电泳或实时荧光系统联用已成功用于核酸分析，但复杂步骤或昂贵仪器限制其在低资源环境中的应用。为克服这些不足，作者将链交换扩增（SEA）与侧流层析试纸条（LFA）集成，构建了一种通用且简单的检测平台。SEA 是一种简单的等温扩增反应，仅需一对引物和一种 DNA 聚合酶，且其短扩增产物易于在试纸条上迁移。LFA 试纸条可稳定保存...
苯丙胺类兴奋剂是一类全球性问题非法药物，执法机构需在未知样品中快速识别。本文报道了一种氧化石墨烯（GO）-阳离子多形金纳米颗粒（AuNP）-血红素（hemin）杂化纳米酶，作为仿生催化诱导的适配体比色生物传感器平台，用于检测苯丙胺（AMP）和甲基苯丙胺（MAMP）。GO通过静电作用与阳离子十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）修饰的多形A...
针对临床样本中痕量突变体检测及内源物质干扰的挑战，本文提出一种基于连接链反应（LCR）的新型电化学生物传感器（eLCR），利用热稳定连接酶实现对点突变的高识别能力。LCR 指数扩增产生的加长双链 DNA 被均匀固定在牛血清白蛋白（BSA）修饰的金电极上；反应中加入磷酸盐缓冲液（PB）可有效去除非目标探针的非特异性吸附。随后通过链霉亲...
本文报道了一种基于多孔阳极氧化铝（PAA）膜与表面增强拉曼散射（SERS）联用的黄曲霉毒素B1（AFB1）生物传感器。首先，将拉曼报告分子4-氨基硫酚（4-ATP）和与AFB1适配体部分互补的巯基化DNA（SH-DNA）通过化学键合修饰到银纳米粒子（AgNPs）表面，形成4-ATP-AgNPs-DNA复合物；同时，利用3-氨基丙基三...
本文旨在研究穿孔膜几何结构对生物传感器性能的影响。为此，作者建立了二维轴对称安培生物传感器模型，并引入包含 Michaelis–Menten 酶反应非线性项的反应–扩散控制方程。偏微分方程及边界条件经无量纲化后，在非均匀非结构网格上采用 Galerkin 有限元法求解。研究考察了圆柱、向上圆锥、向下圆锥、向上抛物面、向下抛物面、向上...
本研究设计了一种新型电化学生物传感器，用于检测内源性大麻素神经递质花生四烯酸乙醇胺（AEA，anandamide）。该传感器以丝网印刷电极（SPE）为基底，依次电沉积多壁碳纳米管（MWCNTs）、镍纳米粒子（NiNPs）和 AEA 分子印迹聚合物（MIP），形成 MWCNT/NiNP/MIP@SPE 传感界面。MWCNTs 与 Ni...
本文报道了一种用于快速测定椰奶中甘油三酯含量的屏印电极生物传感器。该传感器以碳工作电极、Ag/AgCl 参比电极和碳对电极构成的屏印电极为换能器，将脂肪酶（lipase）、甘油激酶（GK）和甘油-3-磷酸氧化酶（GPO）共固定于明胶膜中，并用戊二醛交联固定。检测时，甘油三酯在脂肪酶作用下水解为甘油和脂肪酸，甘油在 GK 和 ATP/...
铋烯是一种单元素二维材料，因高载流子迁移率和室温稳定性在生物医学、电子和能源领域显示应用潜力，但其在生物传感中的应用受限于染料分子猝灭机制不明确。本文开发了一种新型超薄铋烯基传感平台，用于microRNA（miRNA）特异性检测，甚至可区分单碱基错配，检测限可达60 pM。作者通过飞秒泵浦-探针光谱确定了铋烯对FAM标记ssDNA的...
心律失常和药物诱导心脏毒性严重威胁人类生命。为开发抗心律失常药物并预防药物心脏毒性，需要高特异、高效的临床前药物筛选平台。本文基于心肌细胞生物传感系统的同步信号记录，建立了特异性电-机械整合相关（EMIC）模型。该生物传感系统由集成电-机械器件和同步记录仪器组成，可同时获取心肌细胞的场电位（FP）和机械搏动（MB）信号。通过提取两类...
乙酰胆碱（ACh）是人体内关键神经递质，其由乙酰胆碱酯酶（AChE）快速水解对终止ACh冲动传递至关重要。有机磷（OP）农药、神经战剂和药物等可可逆或不可逆抑制AChE，因此快速现场检测具有重要意义。本文首次报道一种用于检测AChE抑制剂的化学发光（CL）折叠纸基生物传感器。该传感器利用AChE、胆碱氧化酶（ChOx）和辣根过氧化物...
本研究提出一种基于双链特异性核酸酶（DSN）辅助靶标循环和多层催化发夹组装（CHA）级联放大的比率型电化学发光（ECL）/电化学（EC）生物传感器，用于检测microRNA（miRNA）。DSN辅助靶标循环将miRNA转化为大量单链DNA（ssDNA），进而触发多层CHA级联，产生大量长双链DNA Hn/Hn+1（n=2,4,6…）...
金黄色葡萄球菌是引起食源性疾病的主要病原之一，亟需快速、经济的现场检测方法。受其蛋白酶对特定肽底物的水解活性启发，作者开发了一种基于磁性纳米粒子和肽的双模式生物传感器，可在同一金丝网印刷电极平台上实现比色与电化学检测。将偶联磁性纳米微球的特异性生物素化肽固定于链霉亲和素修饰的金电极表面，形成黑色传感层。加入金黄色葡萄球菌蛋白酶后，肽...
本研究在超嗜热古菌 Sulfurisphaera tokodaii 中发现一个染料偶联 D-氨基酸脱氢酶（Dye-DADH）同源基因，预测其产物为膜结合酶。该基因在大肠杆菌中过表达时仅形成包涵体，因此作者构建了以热酸嗜性古菌 Sulfolobus acidocaldarius 为宿主的重组蛋白表达系统。该基因在 S. acidoca...
本文报道了一种基于真菌漆酶（laccase, LCE）的电化学生物传感器。来自 Botryosphaeria rhodina MAMB-05 的漆酶通过 1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺（EDC）和 N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）在水溶液中与羧甲基-葡萄孢菌葡聚糖（carboxymethyl-botryosphaeran,...
本研究采用三相分配（TPP）法从土豆皮中纯化多酚氧化酶（PPO）。在粗提液中加入硫酸铵和叔丁醇，使 PPO 沉淀于上层有机相与下层水相之间的界面层；通过优化粗提液与叔丁醇比例、硫酸铵浓度、温度和 pH，单步回收率约 69%，纯化倍数 9.2 倍，SDS-PAGE 显示部分纯化 PPO 分子量约 30–40 kDa。随后将 PPO 与...