微流控与显微成像结合已成为在细胞分辨率下研究植物生理和根-微生物相互作用（RMI）的有力手段，但现有装置多用于拟南芥，缺乏适用于木本植物的活体研究平台。本文报道了一种名为 RMI-chip 的简单微流控装置，可使颤杨（Populus tremuloides）幼苗在持续营养液灌注下生长超过一个月，从而对活根与根际细菌的相互作用进行连续...
本研究构建了一种用于痴呆症生物标志物tau-441蛋白的信号多重放大电化学生物传感器。该传感器采用碳纳米复合材料修饰金电极，其中复合材料由多壁碳纳米管（MWCNTs）、还原氧化石墨烯（rGO）和壳聚糖（CS）组成。rGO可改善MWCNTs分散性并增大其有效比表面积，MWCNTs可扩大rGO层间距使rGO层更薄，二者协同使MWCNTs...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）疫情已在全球引发呼吸道疾病，并造成广泛社会经济影响。该病毒可经人际接触传播，也可能通过环境空气传播，因此亟需有效生物传感器平台检测病毒及其宿主应答。此类平台既可支持认证临床实验室的常规检测，也可整合为即时检测产品；还可设计环境生物传感器，用于检测环境空气或重症监护呼吸机中的SARS...
本研究制备了一种以石墨烯和过渡金属碳化物纳米复合材料修饰的乙酰胆碱酯酶（AChE）电化学生物传感器，用于检测有机磷农药。采用循环伏安法、差分脉冲伏安法和电化学阻抗谱对 AChE/壳聚糖-过渡金属碳化物/石墨烯/玻璃碳电极的电化学催化性能进行表征。石墨烯与过渡金属碳化物联合修饰使传感器对敌敌畏（dichlorvos, DDVP）具有良...
食源性疾病给食品工业和消费者带来日益严重的威胁，每年报告病例数百万，因此迫切需要快速、灵敏且廉价的病原菌检测方法。现有病原菌检测主要依赖耗时的实验室方法和专业人员。电化学现场生物传感器可提供低成本替代方案，但常需昂贵纳米材料提高灵敏度。本文报道了一种高灵敏度、无标记激光诱导石墨烯（LIG）电极，并在其表面固定抗体，用于电化学定量检测...
本研究考察从活性污泥中分离的 Paracoccus yeei VKM B-3302 细菌及其在 N-乙烯基吡咯烷酮改性聚乙烯醇基质中的固定化特性。所制备水凝胶形成网络结构，可包埋微生物细胞并保持其活力和生物催化性能，从而保证可重复制备一次性生物传感器受体元件。通过优化组分比例，合成了此前未报道化学结构的共聚物，可高效固定高敏感 P....
心血管疾病是全球主要死因之一，药物诱导的心脏毒性也是临床药物研发失败的重要原因。现有平台可分别测量心肌细胞的电生理或机械行为，但难以同时获取两者。本研究报道一种双功能生物医学传感装置，用于同时测量心肌细胞的电生理（细胞-基底阻抗）与收缩力。该装置以光敏聚合物SU-8悬臂梁为机械换能器，表面集成一对金属互指电极（IDE）；悬臂梁偏转用...
本研究报道了一种通过金属辅助化学刻蚀（MACE）与原子层沉积（ALD）联合制备的多孔硅/氧化锌（PSi/ZnO）纳米复合材料，并评估其在生物光子学及光学生物传感中的应用潜力。作者采用扫描/透射电子显微镜（SEM/TEM）、X 射线衍射（XRD）、X 射线光电子能谱（XPS）、漫反射光谱和光致发光（PL）等手段，系统表征了复合材料的形...
本研究构建了一种基于发光DNAzyme和通用阻断连接子超级聚合酶链式反应（S-PCR）的快速、通用“开启型”生物传感器，用于沙门氏菌的高灵敏视觉检测。该传感器采用特殊设计引物，将G-四链体序列通过阻断连接子连接于引物5′端，并在茎区被阻断。S-PCR扩增释放G-四链体，与血红素孵育形成具有类过氧化物酶活性的DNAzyme；加入3,3...
本文为《International Journal of Nanomedicine》2020 年第 15 卷第 2085–2094 页论文“Simultaneous Real-Time Detection of Pregnancy-Associated Plasma Protein-a and -A2 Using a Graphen...
中枢神经系统疾病生物治疗常受血脑屏障限制。本研究探索通过结合转铁蛋白受体（TfR）提高 Affibody 分子 ZSYM73 进入中枢神经系统的策略。ZSYM73 以亚纳摩尔亲和力结合单体淀粉样蛋白 β（Aβ）。作者将抗 TfR 抗体 8D3 的单链可变片段（scFv）和血清白蛋白结合域（ABD）与 ZSYM73 基因融合，构建三特...
基于指示剂的核酸检测是监测序列选择性核酸杂交识别事件的重要方法。电活性金属配合物钴菲罗啉 [Co(phen)3 3+] 可通过嵌入作用与双链核酸结合更强，从而使其电化学信号增强。本研究以铅笔石墨电极（PGE）为工作电极，结合差分脉冲伏安法（DPV），考察了 [Co(phen)3 3+] 与核酸的相互作用，并用于检测 miRNA-34...
蛋白质在无关生化输入与输出之间转换是生物能量与信息处理的基础。常见机制是配体结合或共价修饰引起受体蛋白构象变化，进而变构调节效应结构域。理性设计此类系统是合成生物学与蛋白质工程的核心目标。基于分析物存在下模块支架化的两组分传感系统是最通用的生物传感器架构之一，但其响应依赖各组分绝对和相对浓度。本文以钙调蛋白（CaM）操作的人工变构蛋...
抗生素滥用已成为全球公共卫生威胁，监测其残留水平及代谢物具有重要意义，但现场追踪仍面临挑战。本文以典型抗菌药恩诺沙星（Enrofloxacin, ENR）为对象，构建了一种纸基适配体传感器，通过调控一对适配体在侧流层析体系中“夹心”捕获目标分子。为更直观地可视化紧密结合的夹心结构，作者借助末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）开发了一种不规...
本研究开发了一种基于Zn掺杂MoS2量子点（QDs）与还原Cu(I)颗粒协同增强策略的高效电化学发光（ECL）传感器。一方面，通过锌掺杂调控MoS2 QDs中的硫空位，使其能够吸附共反应物H2O2并与过渡金属配位，从而提高QDs的ECL活性。另一方面，制备了还原Cu(I)颗粒以进一步催化ECL体系中的共反应物；谷胱甘肽（GSH）与铜...
图案化激光诱导石墨烯（LIG）薄片常因激光线间隙而互连不足，导致导电均匀性差且石墨烯结构脆弱，因此构建高导电、机械鲁棒的 LIG 生物传感平台仍具挑战。本研究报道了一种基于聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸盐)（PEDOT:PSS）修饰的三维稳定多孔 LIG 的柔性电化学生物传感器，用于检测葡萄糖和 pH。将 PEDOT:P...
孕酮（P4）在体液中的水平可作为早期妊娠诊断指标，并有助于了解哺乳动物躯体功能。本研究设计了一种基于抗体-适配体夹心法的光阴极光电化学（PEC）生物传感器用于检测P4。具有良好阴极光电流响应的碳点/氧化石墨烯复合材料（CDs-GO）作为光活性材料，在其上固定P4抗体（Ab）。同时，将高亲和力截短P4适配体固定在Au-CuO-Cu2O...
pH 监测是评估个体健康状态的有效手段，但可穿戴生物传感器面临成本高、热漂移、湿度敏感及金属过敏等挑战。本文报道了一种低成本防水电子贴（WPEDs）的制备，其具有高顺应性、可一次性使用，可监测汗液和阴道 pH。WPEDs 包含聚苯胺/银微片（PANi/AgμF）传感层，经优化后可在多数生物流体临床相关范围内进行准确的阻抗法 pH 定...
精确测量受体周围局部pH对于阐明疾病表型中局部酸化如何导致受体功能异常至关重要，但现有pH传感器难以定位并靶向特定受体分子。本文报道了一种重组蛋白pH传感器Litmus-body，其将抗IgG纳米抗体TP1107与pH敏感绿色荧光蛋白cfSEP及长Stokes位移红色荧光蛋白mCyRFP1融合，可搭载IgG抗体靶向细胞表面特定蛋白。...
系统调控贵金属纳米颗粒的结构与性质对生物传感和成像具有重要意义。本文以不同浓度和尺寸（分子量与空间结构）的巯基化生物分子作为封端配体，控制金纳米棒（GNRs）的纵向表面等离子共振（LSPR）性质。封端剂浓度增加使 LSPR 峰红移。尺寸效应可分为两方面：当配体为小分子时，封端配体尺寸增加使 LSPR 峰蓝移；当配体为大分子蛋白时，其...