诺如病毒是引起胃肠炎、急性呕吐、严重腹泻、腹痛、高热、头痛和全身疼痛的主要病原体之一。传统检测方法虽有一定效果，但存在灵敏度低、成本较高、特异性和选择性不足等缺点。为此，本文报道了一种基于氧化石墨相氮化碳（Ox-g-C3N4）修饰的电化学纸基分析装置（ePAD）的诺如病毒DNA检测生物传感器。作者通过热解三聚氰胺并经酸处理、过氧化氢...
本文建立了一种普适且灵敏的等离激元传感策略，用于生物分子检测。该策略将杂交链式反应（HCR）与三螺旋分子开关（THMS）相耦合。当目标分子被识别后，作为通用触发器的单链DNA（UT）从THMS中释放，进而触发两条发夹DNA（M1和M2）之间的HCR过程。HCR产物通过M1或M2上的尾部序列与DNA–AuNP探针杂交，诱导金纳米颗粒（...
双光子激发显微镜的发明扩大了活体显微镜（IVM）在实验病理学中的应用潜力。近年来，基于荧光蛋白的遗传编码生物传感器为在活体动物中可视化细胞功能提供了理想工具。本文首先简要回顾双光子激发显微镜下的活体显微镜技术，以及基于 Förster 共振能量转移（FRET）原理的遗传编码生物传感器。随后，作者描述利用这些生物传感器开展活体成像如何...
本文报道了一种由还原氧化石墨烯/四氧化三铁纳米粒子杂化共轭物（rGO-Fe3O4 NPs）、壳聚糖和漆酶组装而成的层状功能超结构。该纳米复合材料经场发射扫描电子显微镜、能量色散X射线分析、X射线光电子能谱、衰减全反射傅里叶变换红外光谱、循环伏安法和电化学阻抗谱表征后，沉积于玻璃碳电极表面，用于酶介导的电化学测定内分泌干扰物双酚A（B...
水质评估对实施预防与应急干预、限制环境污染物扩散和人体暴露至关重要。传统高分辨率分析技术虽可定量、定性检测污染物，但成本高、耗时长且依赖专业人员，难以用于现场快速筛查。本文报道一种便携式自供电微生物电化学传感器，用于在线监测六价铬（Cr(VI)）。该传感器采用仿生氧化还原介导系统，促进来自铬污染环境的 Pseudomonas ver...
均相电化学 DNA 生物传感器因在溶液相中具有较高识别效率而受到关注，但引入额外标记物和繁琐操作步骤限制了其应用。本文合成了一种新型四二茂铁（tetraferrocene, TtFc）作为均相电化学 DNA 传感器探针标记物，其分子中含有四个二茂铁单元，相比单二茂铁可提供更强的氧化还原信号。在 III 型外切酶（Exo III）辅助...
基于遗传电路的生物传感器已成为合成生物学中筛选新型生物催化剂和代谢途径的有效分析工具。σ54 依赖性转录因子（TF）相较于多数管家型 σ70 转录因子具有本底沉默特性，可作为此类生物传感器的有价值元件。本文表明，σ54 依赖性 TF 的独特性质可用于调控宿主细胞状态，使其更适合高通量筛选。作者利用鸟苷（五）四磷酸（(p)ppGpp）...
为满足微生物细胞工厂对遗传工具的需求，需要由特定底物调控的生物传感器。本研究在解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）中建立了一种木糖诱导型生物传感器（xylbiosensor），其由大肠杆菌转录激活因子 XylR、融合激活域 VPRH 以及含 xylO 操作子的杂交启动子组成。向携带该传感器的工程菌株中添加木糖后，可...
黄酮类化合物是一类源自苯丙烷类代谢的植物次生代谢物，广泛存在于水果、蔬菜和药用植物中，具有抗肥胖、抗癌、抗炎和抗糖尿病等生物活性。其低生物利用度限制了应用，而植物提取和化学合成在安全性、经济性和规模化方面存在瓶颈。本文综述了黄酮类化合物生物制造的最新进展，重点总结植物代谢工程、微生物宿主选择以及遗传编码生物传感器。植物代谢工程可通过...
病原体快速、低成本检测对生物安全至关重要。内脏利什曼病（VL，黑热病）是利什曼原虫感染最严重类型，延误诊断和治疗可致死。尽管已有多种常规方法，仍需现代高灵敏检测系统。本研究制备了一种新型超灵敏 DNA 生物传感器，用于检测利什曼原虫（Leishmania spp）。首次通过电化学方法识别利什曼原虫基因组的特异性巯基化序列（5′-SH...
传感器是一种通过生物、物理或化学变化采集信息，并将其转换为可测信号的设备；通常包含识别元件与换能器。首个生物传感器原型可追溯至1906年，而具有明确定义的生物传感器直到1956年才发展出来。部分生物传感器已进入商业化阶段，并常规用于环境、农业、临床实验室和工业分析，尤其适用于原位检测多种环境污染物的生物可利用性，因其经济、简便且高效...
随着工业化和城市化加速，土壤重金属污染日益严重，砷是主要污染物之一，对动植物和人类健康构成威胁。传统土壤砷检测方法样品前处理繁琐、耗时，且依赖实验室大型仪器和专业人员。本文提出一种适用于现场筛查的土壤三价砷（As(III)）检测系统，将简化酸提取、串联固相萃取（SPE）净化与智能手机光学比色传感集成。采用1 M HCl提取土壤，并通...
后果管理研究常受监测依从性限制，因为激励依赖客观指标验证行为改变，而呼气、尿液酒精检测和自报存在时间窗、回忆偏差和社会期望偏差等问题。Secure Continuous Remote Alcohol Monitor（SCRAM）是可固定于脚踝的透皮酒精生物传感器，可连续采集皮肤附近酒精蒸气，为后果管理研究提供客观酒精使用测量。本研究...
本文构建了一种基于DNA三叉连接（three-way junction）的简单一体化生物传感器，用于通过竞争性链置换原位同时检测多种微小RNA（miRNA）。设计中，Y型骨架寡核苷酸Y1、Y2和Y3在5′端分别延伸三条单链识别序列，并连接淬灭剂BHQ1、BHQ2和BHQ2；随后，分别标记FAM、Cy3和Cy5的三条报告序列与相应识别...
单核苷酸多态性（SNP）对疾病早期诊断和药物疗效评估具有重要意义。本研究开发了一种基于连接酶链式反应（LCR）和二茂铁（Fc）标记的电化学生物传感器，用于 SNP 检测。在目标 DNA 存在下，四条短探针 A、B、A0 和 B0（B0 带 Fc 标记）经 LCR 连接，形成 Fc 标记双链 AB-A0B0，其数量按 2^n 指数扩增...
随着转基因作物大规模种植，亟需快速便捷的现场监测方法。本研究提出一种基于双重组酶聚合酶扩增（DRPA）的快速简便检测系统，用于现场检测转基因作物。该系统整合快速DNA提取、DRPA和侧流生物传感器（LFB），实现DNA快速提取、扩增与结果快速可视化。所建立的快速DNA提取法可在5 min内从多种作物中分离出适用于RPA和PCR的高质...
本研究开发了一种基于局域表面等离子体共振（LSPR）的可调谐生物传感器，用于病毒检测。该传感器通过 18 个氨基酸组成的肽链连接荧光 CdZnSeS/ZnSeS 量子点（QDs）与金纳米颗粒（AuNPs），从而精确调控 QDs 与 AuNPs 之间的距离。在优化条件下，邻近 AuNPs 的表面等离子体效应可显著增强 QDs 的荧光性...
DJ-1是一种20.7 kDa蛋白，在膀胱癌患者中过表达，其尿液浓度升高可作为膀胱癌标志物，但此前尚无DJ-1生物传感器。本文报道一种病毒生物电阻器（VBR），可在1 min内检测尿液中10 pM的DJ-1。VBR由一对毫米级金电极测量约150–200 nm厚双层聚合物通道的阻抗。上层为90–105 nm电沉积病毒-PEDOT复合层...
羟基酪醇是一种强效抗氧化自由基清除剂，可由酪氨酸生物合成。在代谢工程中，鼠源酪氨酸羟化酶因辅因子依赖和调控复杂而严重限制其产量。本研究在大肠杆菌中构建高效羟基酪醇全细胞催化剂，通过逐步解除两个限速酶步骤提升通路效率。首先，基于结构引导建模与定向进化，将大肠杆菌双组分黄素依赖单加氧酶 HpaBC 改造为高活性微生物酪氨酸羟化酶，替代鼠...
本研究开发了一种用于快速检测沙门氏菌的超灵敏生物传感器。该传感器利用自组装磁性纳米颗粒（MNP）链实现大体积样品中沙门氏菌的连续流分离，采用脲酶修饰金纳米颗粒（GNP）对目标菌进行特异性标记并高效放大信号，最后通过线性扫描伏安法灵敏检测催化产物。首先，在相互排斥的圆柱磁铁和环形铁齿轮控制下，抗沙门氏菌单克隆抗体修饰的 MNP 在三维...