本文提出一种神经混合忆阻器芯片概念，将微流控/微电极系统中培养的活体神经网络与金属氧化物忆阻器器件或阵列及混合信号CMOS层集成，用于控制模拟忆阻电路、处理解码信息，并对生物培养物进行反馈刺激，从而构成双向神经接口。文章重点讨论离体海马神经元培养与空间有序化、大规模交叉忆阻阵列的制备与器件工程、阻态编程和非线性动力学，以及基于忆阻阵...
半导体单壁碳纳米管（SWNTs）是柔性/可穿戴低耗散电子器件的潜在活性材料，尤其适用于日益重要的射频（RF）无线生物传感器系统。然而，现有柔性碳纳米管场效应晶体管（CNT-FETs）的工作频率远低于近场无线通信常用的 GSM 频段（典型 850 MHz）。本文对柔性 CNT-FETs 实施 900 ℃高温退火，显著将其工作频率提升至...
本文报道了一种受自然识别机制启发的高性能分子印迹蛋白传感平台。作者以线性电聚合分子印迹聚合物作为大单体，通过自组装印迹技术构建蛋白识别界面，无需化学标记。所设计的两亲性电活性共聚物Poly(AM-co-HEA-co-NVc)（PAHN）可经非共价作用包裹蛋白模板，在保持蛋白构象完整性的同时形成围绕模板的三维印迹结构。随后将分子印迹聚...
DNA甲基化是调控人类基因表达的主要表观遗传机制，其谱分析为健康与疾病提供关键信息。现有方法通常需对碱基进行化学修饰后再测序，成本高且耗时。本文报道一种基于电生物传感器的直接、快速DNA甲基化检测方法。器件由集成在石墨烯场效应晶体管（GFET）上的DNA镊子探针（DTP）构成，可实现无标记、高灵敏且特异的甲基化谱分析。作者以胶质母细...
本文提出一种基于MnTBAP仿生催化AGET ATRP信号放大的超灵敏、高选择性绿色电化学DNA生物传感器，用于aM级DNA序列定量。PNA捕获探针通过Au-S键共价固定于金电极表面，利用碱基配对特异性捕获目标DNA（T-DNA）；杂交双链骨架中的磷酸基团与Zr4+配位，Zr4+空位进一步结合ATRP引发剂BPAA和仿生催化剂MnT...
本文报道了一种高灵敏、高特异的汞全细胞生物传感器。作者以非选择性金传感器 GolS 的变体 GolS77 及其调控通路为基础，通过替换其金属结合环（MBL），引入铜绿假单胞菌 Tn-501 或巨大芽孢杆菌 MerR 同源蛋白的金属结合环，构建了 GolS77-LRT 和 GolS77-LRB 传感器。其中 GolS77-LRT 对 ...
凝血酶的快速灵敏检测对凝血酶相关疾病的早期诊断、预防和治疗至关重要。本文基于理性设计的三功能融合蛋白HTs开发了一种超灵敏、快速的凝血酶生物传感器。HTs由三个功能单元组成：远红外荧光蛋白smURFP、疏水蛋白HGFI和凝血酶切割位点TCS。smURFP作为检测信号，可消除样品基质自荧光干扰，提高检测灵敏度；HGFI作为黏附单元，使...
沙门氏菌是食源性疾病的主要病因，快速筛查是预防暴发关键，但现有方法存在耗时长、前处理复杂或灵敏度低等问题。本研究开发了一种基于粘弹性惯性微流控的沙门氏菌微流控生物传感器，利用磁性纳米颗粒（MNP）分离磁性细菌与未结合MNP，并用酶催化比色放大生物信号。首先用多克隆抗体（PAb）和辣根过氧化物酶（HRP）修饰的MNP特异性捕获沙门氏菌...
本文报道了一种集成微流控的石墨烯场效应晶体管（GFET）生物传感器，用于凝血酶蛋白生物标志物的选择性、实时检测。器件以化学气相沉积（CVD）石墨烯为沟道，采用平面栅电极，并通过1-芘丁酸N-羟基琥珀酰亚胺酯（PBASE）非共价锚定和5'-胺基抗凝血酶DNA适配体共价接枝实现表面功能化。凝血酶在pH 7.4下带正电，与适配体结合后引起...
基于转录因子（TF）的代谢物响应型生物传感器是筛选工程酶和动态调控生物合成途径的重要工具，但 TF 结合位点插入常影响启动子活性，且最优 TF 表达水平难以预测。本研究以枯草芽孢杆菌中 N-乙酰神经氨酸（NeuAc）生物传感器为案例，建立分步构建策略。首先筛选 12 个不同强度启动子构建第一启动子库；随后将大肠杆菌 NanR 结合序...
ORNATE India项目由英国研究与创新署（UKRI）通过全球挑战研究基金资助，旨在提升英国和印度的研究能力，应对糖尿病相关视觉障碍的全球负担。印度糖尿病患者超过7700万，每年对所有人进行威胁视力糖尿病视网膜病变（STDR）筛查具有挑战，因此需要开发安全、可负担的替代筛查方法。项目采用卫生系统强化、实施科学、诊疗路径建设、可负...
生物膜可引发多种细菌感染，如口腔疾病，体外检测生物膜有助于筛选抗生物膜药物。基于金电极的阻抗测量已用于实时监测动物和人体细胞生长，但微生物在金电极上因细胞体积小、界面黏附弱而信号差。作者利用碳电极经电化学活化可原位生成还原氧化石墨烯-碳电极（rGO-CE）这一事实，假设体外形成的褶皱石墨烯层可提供更大表面积供微生物生物膜生长，从而对...
本文提出一种基于电极原位生成、由阳离子PDA+修饰的多功能DNA纳米球构建的光电化学（PEC）与电化学（EC）双模生物传感器，用于灵敏准确检测miRNA-141。利用靶标相关的三元“Y”结构切割循环反应，将靶标DNA转化为大量输出DNA并锚定于TiO2基底，进而触发滚环扩增（RCA）。在Mg2+和PDA+作用下，RCA产物的长DNA...
组胺H3受体（H3R）是治疗多种中枢神经系统疾病的重要药物靶点，但现有筛选方法多依赖高度放大的胞内信号事件，不仅不能直接反映H3R调节，还易产生假阳性和假阴性。为此，作者基于生物发光共振能量转移（BRET）原理设计了分子内H3R构象生物传感器，将NanoLuciferase（Nluc）和HaloTag分别融合至H3R的C端和第三胞内...
本研究构建了一种拼接式荧光生物传感器，并结合双波长荧光寿命（FLT）检测，用于在活细胞中进行高通量筛选（HTS），以发现潜在的心力衰竭治疗药物。心力衰竭与肌浆网钙泵SERCA2a活性不足相关，常因受磷蛋白PLB对其过度抑制所致。作者旨在发现能够破坏PLB与SERCA2a抑制性相互作用、从而恢复SERCA2a活性的小分子。为此，将GF...
为辅助阿尔茨海默病（AD）和轻度认知障碍（MCI）的早期诊断，作者开发了一种固定不同磷脂脂质体的微悬臂生物传感器，用于检测人血清中痕量淀粉样β蛋白（Aβ）并研究其在模型细胞膜上的聚集与纤维化过程。研究采用DPPC、DPPC/PE和DPPG三种具有不同亲水基团的脂质体，发现其因静电电荷、亲水性和膜流动性差异而与Aβ(1-40)呈现不同...
本文报道了一种基于共价有机框架（COF-LZU1）和 Pt/Ru/C 纳米颗粒的超灵敏非酶安培免疫传感器，用于检测 C-反应蛋白（CRP）。COF-LZU1 具有大比表面积、良好导电性和稳定性，用作电极表面功能化固定基质。将 Au 纳米颗粒负载于 COF-LZU1 上，以在玻璃碳电极表面固定 CRP 抗体（anti-CRP）。采用微...
本文报道了一种用于检测过氧化氢（H2O2）的电化学生物传感器。该传感器以石墨微纤维为基底，通过水热法在其表面原位生长少层二硫化钼（MoS2）纳米片，形成三维 MoS2纳米片/石墨微纤维杂化结构。XRD、Raman、SEM、TEM 和 XPS 表征证实了杂化结构的组成与形貌，并显示该微纤维具有类过氧化物酶活性。随后，将辣根过氧化物酶（...
为快速筛查儿童唾液中促黄体生成素（LH）和促卵泡生成素（FSH），作者制备了银还原氧化石墨烯（Ag-rGO）纳米复合糊剂，并用肌红蛋白（Myb）溶液修饰，构建随机生物传感器以提高灵敏度。Ag-rGO粉末及Myb-Ag-rGO糊剂经SEM、TEM和XRD进行形貌与结构表征。基于Myb-Ag-rGO的生物传感器对LH和FSH的测定限分别...
腹主动脉瘤（AAA）是腹主动脉局部扩张的危重疾病，早期检测工具对临床诊断至关重要。本研究构建了一种基于互指电极（IDE）的生物传感表面，用于识别与 AAA 形成相关的循环 microRNA-335-5p（miRNA-335-5p）。作者通过三维轮廓仪确认二氧化硅传感表面的均匀性，并利用 1,1′-碳酰二咪唑（CDI）、链霉亲和素和乙...