传统免疫传感器通常依赖分析物的被动扩散完成结合反应，因而存在灵敏度低和检测时间长的问题。本文报道了一种简单高效的阻抗免疫传感方法，用于同时克服免疫传感器的灵敏度与扩散限制。该方法将纳米棒覆盖的叉指电极结构优势、交流电热流（ACET）微搅拌效应与阻抗谱技术相结合。在侧电极施加偏置交流电场可诱导 ACET 微流，在数秒内将分析物快速对流...
在屏印电极上固定生物分子仍是生物传感应用中的开放挑战。为丰富生物电化学工具箱，石墨屏印电极（G-SPE）被修饰为电聚合的吡咯-2-羧酸（Py-2-COOH）薄膜。该吡咯衍生物富含羧酸官能团，适合共价固定生物分子识别层。首先优化电聚合以获得稳定且导电的聚合物膜，比较十二烷基硫酸钠（SDS）和高氯酸钠两种电解质。在0.1 M SDS溶液...
本研究首次提出利用电化学活性细菌同时测定水中生化需氧量（BOD）和硝酸盐的方法。首先揭示了模式产电菌 Shewanella loihica PV-4 的双向胞外电子转移（EET）能力。随后，分别基于其外向 EET 和内向 EET，利用 S. loihica PV-4 检测 BOD 和硝酸盐。结果表明，外向 EET 与 BOD（0–4...
本研究在玻璃碳电极上电聚合硫黄素、亚甲蓝、亚甲基蓝和甲苯胺蓝等吩噻嗪染料，考察其作为黄素腺嘌呤二核苷酸依赖葡萄糖脱氢酶（FAD-GDH）催化葡萄糖氧化过程中的电子转移介质，用于葡萄糖生物传感器和生物燃料电池。结果表明，在多种聚吩噻嗪中，聚亚甲蓝（polyMG）表现出最明显的氧化还原介导活性，其催化氧化电流随葡萄糖浓度、FAD-GDH...
上转换纳米颗粒（UCNP）因相比传统荧光团具有低光漂白、无闪烁和无自荧光等优势而被广泛使用；作为共振能量转移（RET）供体并与氧化石墨烯（GO）等合适受体结合后，可应用于生物传感器。然而，GO 化学组成如何影响 UCNP 猝灭及其传感器性能仍缺乏认识。本研究分析了 UCNP 与三种不同化学组成 GO 片层之间总猝灭效率及 RET 过...
天然产物在微生物细胞工厂中的低产率和低滴度是生物合成中的常见瓶颈。设计遗传生物传感器以监测和调控目标天然产物的合成，是解决该问题的重要策略。本综述系统评价了微生物天然产物生物合成中遗传生物传感器设计的最新进展，重点讨论了遗传部件选择策略与构建原则，包括转录因子（TF）和核糖开关作为传感装置、报告基因或通路基因作为转导装置，以及启动子...
外泌体生物标志物包括肿瘤来源外泌体、外泌体表面蛋白和外泌体核酸，已成为现代生物医学中最重要的通用癌症生物标志物之一。这些指标可为癌症早期诊断和治疗提供重要生物学信息。近年来，大量研究致力于设计高灵敏、强应用能力的外泌体生物标志物检测与谱系分析生物传感器。其中，基于纳米材料的光学生物传感器是快速、低成本检测外泌体生物标志物的未来平台。...
本研究评估了一种适用于动态发酵过程的质粒表达水平监测方法。该方法基于重组质粒编码的荧光生物传感器 eGFP，并结合单细胞分析，利用流式细胞术测量单细胞荧光强度。结果表明，基于单细胞分析的启动子评价比经典整体分析提供更有价值的信息。单细胞分析显示，胞内荧光强度随启动子强度增加而升高，直至达到阈值；超过阈值后，细胞通透性增加，荧光蛋白被...
本研究开发了一种高灵敏度、无外加偏压的光电化学生物传感器。该传感器由p型氧化亚铜（Cu2O）和n型氧化锌（ZnO）异质结构组成，并引入六亚甲基四胺（HMTA）与聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS），以改善Cu2O和ZnO的晶体结构、降低Cu2O/ZnO界面缺陷。所制备的Cu2O/ZnO结构结晶度高，在可见光...
阿尔茨海默病（AD）是一种与年龄相关的进行性神经退行性疾病，给公共卫生和疾病研究带来重大挑战。尽管在 AD 病理机制和危险因素方面已取得显著进展，但迄今所有 AD 治疗和诊断临床试验均告失败。由于早期、准确诊断对 AD 预防和治疗至关重要，开发 AD 相关生物标志物探针既重要又困难。本综述基于 Aβ 级联假说，强调 Aβ 及其聚集体...
为开发高灵敏、高选择性的新型比色生物传感器，作者合成了一种含八重螺旋结构的 Wells-Dawson 型多金属氧酸盐(POM)基金属有机框架(MOF)化合物 [Cu9(FKZ)12(H2O)8][H3P2W18O62]2·4H2O（CuFKZP2W18，HFKZ 为 1-(2,4-二氟苯基)-1,1-双[(1H-1,2,4-三唑-1...
可靠生物传感平台对临床与环境样品中蛋白质的诊断检测和生物过程监测至关重要。生物传感器需具备稳定性、可重复性和高灵敏度，以检测极低浓度目标物并避免干扰物非特异性结合。本综述系统回顾2017—2019年适配体在金电极上用于蛋白质电化学检测的固定化技术，包括巯基化适配体直接固定、短连接子、链霉亲和素/生物素相互作用，以及DNA纳米结构和还...
凝血酶生成是血管损伤后血液凝血酶浓度发生动态变化的复杂且精细调控过程。为表征该过程的启动阶段，即凝血酶浓度处于纳摩尔每升范围，本文提出一种无标记光学适配体传感器。该传感器将硅一维光子晶体波纹波导结构与表面固定的凝血酶结合适配体相结合，以适配体作为生物识别元件。实验证明，该传感器能够特异性检测270 pmol/L至27 nmol/L范...
苯丙氨酸（phenylalanine, Phe）是母乳和多种食物中存在的必需氨基酸，在人体内可转化为酪氨酸，并进一步生成儿茶酚胺类神经递质。苯丙酮尿症（phenylketonuria, PKU）是一种遗传代谢病，患者因苯丙氨酸及其代谢产物在体内蓄积，可能引发惊厥、脑损伤和智力发育迟缓。因此，测定不同生物体液中的苯丙氨酸浓度对评估相关...
农药在全球农业中广泛使用，但持续施用会带来生态、农产品安全、非靶标生物和人类健康风险。本文报道了一种基于二硫化锡（SnS2）/壳聚糖（CHIT）纳米复合材料并负载英国家蝇乙酰胆碱酯酶（AChE）的高灵敏生物传感器，用于农药检测。作者采用水热法合成纳米 SnS2，将其与 CHIT 溶液混合形成 CHIT-SnS2 复合液，滴涂于玻璃碳...
本文报道了一种基于两亲生物材料 M13 噬菌体、单滴喷墨数值模拟和纳米生物墨水合理配方的全喷墨打印柔性纳米生物器件。喷墨打印的单壁碳纳米管（SWNT）与 M13 噬菌体纳米网络电极具有优异的电化学耦合能力和水稳定性，且可通过附加打印系统调控图案化电极与器件的物理化学性质。全喷墨打印电化学场效应晶体管（eFET）表现出 pH 敏感的源...
胰腺胰岛通过β细胞分泌胰岛素和α细胞分泌胰高血糖素维持血糖稳态，其分泌失调是糖尿病的核心环节。为克服三维胰岛结构对细胞内信号机制研究的限制，作者建立了人源伪胰岛系统与微流控微灌注平台。先将人胰岛解离为单细胞，再在富营养培养基中重聚成直径约150–200 μm的伪胰岛，并通过腺病毒高效转导基因。该平台可同步获取GCaMP6f钙生物传感...
蛋白质工程分子传感器为敏感结合和检测靶标提供了新方法，并可集成到植入式探针中获取生理信息。本文报道一种基于 Förster 共振能量转移（FRET）的钙离子传感器，与光纤集成形成可测量游离 Ca2+ 的膜封装光纤（MEOF）器件。该器件由填充聚四氟乙烯（PTFE）的传感器矩阵组成，其中包含工程化肌钙蛋白 C（TnC）融合的一对 FR...
CRISPR/Cas9 已成为基因组操作的重要工具，准确评估 Cas9 活性对精确控制 CRISPR 系统至关重要。本文开发了一种用于快速、可视化测定 Cas9 活性的即时检测平台。该双极电化学发光（ECL）生物传感器由玻璃基底上制备的 Au 电路和作为储液器的 PDMS 层组成。DNA 探针修饰于电极表面，并通过杂交链式反应（HC...
转录水平调控是基因表达过程中的重要环节。白僵菌（Beauveria bassiana）是一种广谱杀虫真菌，广泛用于节肢动物生物防治，其转录水平调控是多层次复杂过程。多蛋白桥接因子1（MBF1）是转录共激活因子，可桥接序列特异性激活因子与TATA-box结合蛋白（TBP）。目前对白僵菌丝状真菌中MBF1、TBP以及TBP与DNA（TA...