带负电荷的脂多糖（Lipopolysaccharide, LPS）是多种革兰氏阴性菌外膜的主要内毒素成分，可作为间接检测这些病原体的有用生物标志物。例如，大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）可感染几乎所有年龄段人群，并与食品和饮用水污染相关。现有诊断和检测方法往往费时、费力或昂贵，因此需要一种简便、灵敏、快...
本文提出一种面向医疗设备应用的铌酸锂（LiNbO3）谐振传感器快速原型化激光微加工方法。作者采用飞秒激光微加工制备铌酸锂圆形膜片谐振器样品，并利用扫描电子显微镜对加工表面进行定性观察，采用光学表面轮廓仪定量表征表面粗糙度，最终获得约0.526 µm的表面粗糙度。随后，在不同工作环境和不同振动模态下测试了激光微加工谐振传感器的性能。实...
板状伪足是富含F-肌动蛋白的细胞周边结构，可感知微环境。Fascin是F-肌动蛋白束化蛋白，对稳定伪足、支持黏附与迁移至关重要，并在多种人类癌症中上调，与侵袭行为和差预后相关。既往研究表明Fascin磷酸化可调控F-肌动蛋白束化及亚细胞定位，但其在伪足内动态变化的调控因素仍不清楚。本研究利用活细胞成像技术和一种Fascin构象生物传...
钙离子（Ca2+）是细胞内重要第二信使，尤其在神经元中发挥关键作用；其浓度不足或过量可引发神经元凋亡并进一步损伤脑组织。为实现细胞内 Ca2+ 的准确分析，作者构建了一种基于单根硅纳米线（SiNW）的比率型生物传感器：将 Ru(bpy)2(mcbpy-O-Su-ester)(PF6)2 作为参考分子、Fluo-3 作为响应分子同时共...
2019冠状病毒病（COVID-19）是由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2，曾用名2019-nCoV）引起的新发人类传染病。随着人类感染率迅速上升，世界卫生组织（WHO）已将COVID-19疫情列为大流行。由于目前尚无针对COVID-19的特效药物或疫苗，早期诊断和管理对控制疫情至关重要。本文报道了一种基于场效应晶...
本研究开发了一种基于 DNA 适配体的无标记液晶生物传感器，用于检测帕金森病相关生物标志物 α-突触核蛋白（alpha-synuclein, α-syn）。α-syn 在脑脊液和血液中的含量与帕金森病相关，是早期诊断的潜在标志物，但现有 ELISA、Western blot、ThT 荧光和电化学方法通常繁琐、昂贵且需要专业操作。作者...
个人血糖仪（PGM）因快速、简便、低成本，已被用于多种非葡萄糖目标的即时检测。本文报道了一种基于PGM的无标记PCR结果读出方法，其核心发现是氧化铈纳米颗粒（CeO2 NPs）具有与天然葡萄糖氧化酶相当的葡萄糖氧化酶样活性。原理上，当存在目标DNA时，PCR产生的DNA扩增产物通过静电作用结合到CeO2 NPs表面，引起纳米颗粒聚集...
芯片上细胞培养装置已广泛用于哺乳动物细胞和细菌研究，但多数设计依赖多层PDMS微流控阀，制造和操作复杂。本文提出一种基于单层PDMS微流控阀的芯片上大肠杆菌培养腔。为实现培养基持续流动，作者开发了一种（半）常闭单层微流控阀：在静息状态下，阀体侧边约0.5 µm缝隙允许培养基通过并阻挡细菌；施加负压时柔性PDMS膜变形，使细菌进入培养...
本研究开发了一种基于壳聚糖/金纳米粒子/酞菁铜复合薄膜的电化学生物传感器平台，用于改善儿茶酚检测。作者采用层层自组装（LbL）技术，将阳离子壳聚糖（CHI）与阴离子电催化材料磺化酞菁铜（CuPcS）或金纳米粒子（AuNP）交替沉积在ITO电极上，形成不同层序的复合膜，并在其表面固定酪氨酸酶（Tyr）或漆酶（Lac）。原子力显微镜表征...
组胺是一种由组氨酸经微生物脱羧生成的杂环胺，常与鱼类腐败引起的“鲭鱼中毒”相关。本文报道了一种用于直接在鱼样品中检测组胺的柔性丝网印刷免疫传感器。该传感器以银电极为工作电极，通过喷雾沉积单壁碳纳米管（SWCNTs）并进行氧等离子体（OP）处理，以降低其疏水性并改善生物分子固定。随后将抗组胺抗体直接固定于处理后的 SWCNTs 表面。...
肿瘤外泌体是肿瘤液体活检的重要标志物，但现有方法存在灵敏度或特异性不足等问题。本文报道一种基于多足DNA walker的电化学生物传感器，用于超灵敏检测肿瘤外泌体。以Fe3O4@Au磁性纳米颗粒为分离载体，表面修饰含CD63适配体序列的Probe A，特异性捕获HeLa细胞来源外泌体；含适配体序列的Probe B结合外泌体表面，形成...
基于新设计的含锚定、掺杂、连接和抗污序列的多功能肽，构建了一种可在复杂血清样品中检测生物标志物并具有独特长期抗污性能的电化学传感平台。设计肽首先借助锚定序列附着到电极表面，带负电的掺杂序列作为导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)的掺杂剂，被精确掺杂到电聚合的PEDOT中，形成导电且稳定的基底，使连接序列和抗污序列暴露于...
本文在近红外区域研究了一种具有折射率传感能力的多波段金属-绝缘体-金属（MIM）完美吸收体生物传感器。该结构由石英基底、银薄膜、银立方谐振器、银壁和顶部银-空气光栅组成，可激发局域表面等离子体并通过 MIM 耦合增强与待测物的相互作用。作者将其用于水中葡萄糖溶液检测、疟疾感染不同阶段诊断、芽孢杆菌细菌和癌细胞识别等生物医学应用。仿真...
柔性生物传感器可用于测量目标生物分析物浓度。结合柔性特征，含二维材料的电化学传感器还具有大面积兼容性、透明性和高可扩展性。本文通过等离子体增强化学气相沉积（PE-CVD）在聚酰亚胺（PI）基底上直接合成二硫化钼（MoS2），将其用作电化学平台的工作电极。由于 MoS2 具有较高电导率，MoS2-Au-PI 柔性传感器可通过循环伏安法...
烟碱型乙酰胆碱受体（nAChRs）是介导神经系统快速胆碱能突触传递的配体门控离子通道，也是新烟碱类杀虫剂的作用靶标。由于异源表达 nAChR 困难，本研究在大肠杆菌中表达并纯化大鼠α7亚基胞外域（Rα7-ECD），该结构域包含配体结合位点，并采用表面等离子共振（SPR）生物传感器测定三种新烟碱类杀虫剂与 Rα7-ECD 的相互作用及...
本研究开发了一种用于食品真实性检测的纸基 DNA 生物传感器，以乳制品为模型体系。从乳基样品中分离 DNA，利用物种特异性引物扩增牛、羊和山羊的 DNA 序列，并通过特异性 DNA 探针进行识别；利用金纳米颗粒的视觉信号实现检测。该传感器可检测牛、羊和山羊三种物种，对牛和山羊 PCR 产物的检测限低至 1.6 fmol，对羊为 3....
砷是天然水体中危害人类健康和生态系统的有毒重金属元素，其中五价砷（As(V)）在富氧环境中以砷酸根形式存在，可通过替代磷酸盐干扰细胞能量代谢并诱导超氧自由基生成。世界卫生组织和环境保护署将饮用水中砷的限值定为10 ppb，但电感耦合等离子体质谱、原子吸收光谱和原子荧光光谱等传统方法存在设备昂贵、前处理繁琐和检测耗时等不足。针对现有电...
新冠疫情全球蔓延，可靠实验室诊断至关重要。逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）是新冠诊断参考方法，但早期存在假阳性或假阴性。本文报道一种双功能等离子体生物传感器，将等离子体光热（PPT）效应与局域表面等离子体共振（LSPR）传感换能结合，用于临床新冠诊断。二维金纳米岛（AuNIs）表面修饰互补DNA受体，通过核酸杂交灵敏检测严重急性呼...
水凝胶是具有吸收大量水能力的三维聚合物网络，具有柔韧性、多功能性、刺激响应性和柔软结构等优势。可根据来源、制备方法、离子电荷、响应类型、交联方式和物理性质进行分类。水凝胶已应用于农业、食品工业、生物传感器、生物医学等领域。由于水凝胶与活体组织相似、生物相容性好且可生物降解，生物医学应用研究尤为活跃。本文主要综述用于生物医学应用的商业...
本研究报道了一种无需PCR的结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis, MT）即时诊断电化学生物传感器。该传感器以丝网印刷碳电极为基底，通过电聚合L-精氨酸形成带正电的ARGFILM修饰层，并以静电吸附方式固定15 μM的MT单链DNA探针，用于识别MT基因组中高度保守的IS6110序列。检测采用差分脉冲伏...