石墨烯基晶体管在评估生物分析物载流子密度方面具有应用前景。本文报道了一种溶液门石墨烯基场效应晶体管（GFET）的设计与制备，用于基于全血样品中载流子密度变化监测和评估凝血因子之间的相互作用。在凝血级联生化反应过程中，石墨烯表面出现掺杂效应，表现为狄拉克点电压（VDirac）发生偏移。作者进一步使用经促凝剂（维生素K、氯化钙、凝血活酶...
常规酶、抗体和核酸生物传感器检测金黄色葡萄球菌常受限于选择性、灵敏度不足、成本高且无法区分活/死菌。本研究报道了一种基于表面修饰细菌纤维素(BC)基质高密度固定噬菌体的电化学生物传感器。BC多孔纤维结构可负载羧基化多壁碳纳米管(c-MWCNTs)并提供大比表面积；聚乙烯亚胺(PEI)修饰赋予正电荷，促进噬菌体定向固定。FE-SEM和...
本文报道了将去甲肾上腺素（NE）作为新型功能单体用于分子印迹聚合物（MIP）制备，并将其应用于光学生物传感。作者以NE在碱性条件下氧化聚合形成的聚去甲肾上腺素（PNE）为识别材料，与多巴胺聚合物（PDA）相比，PNE因苯环侧链羟基而具有更高亲水性，可显著降低蛋白质非特异性吸附。以心肌肌钙蛋白I（TnI）的N端和C端短肽为模板，在金S...
微小RNA是重要的转录后调控因子，可作为疾病诊断的非侵入性生物标志物。灵敏且多路检测微小RNA有助于准确和早期临床诊断，但现有方法常受限于使用有机染料作为信号探针、繁琐的化学与酶操作以及复杂反应方案。本文报道了一种 siRNA 导向自组装量子点（QD）生物传感器，用于简便地同时检测多种微小RNA。在该传感器中，微小RNA靶标与相应 ...
开发基于 CRISPR/Cas12a 的便携式生物传感器（Cas12a-PB），用于同时视觉检测转基因（GM）大豆粉（Roundup Ready）中的 CaMV35S 启动子和 Lectin 基因。Cas12a-PB 主要由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和 PMMA 胶带制成，具有连接结构、三个通道和三个检测室。CRISPR/Cas1...
动脉高血压（HTN）是全球重大健康问题，早期检测困难，并可引发心血管和肾脏并发症，增加成人发病率。血小板膜上皮钠通道（ENaC）过表达与高血压相关，可作为诊断该疾病的生物标志物。本文提出一种基于金纳米颗粒（GNPs）偶联抗血小板ENaC抗体的HTN诊断方法。功能化GNPs通过Zeta电位、动态光散射、电子显微镜及多种光谱技术进行表征...
本文提出一种将激光诱导石墨烯（LIG）嵌入薄型医用级聚氨酯（MPU）以制备可拉伸、贴肤导体的方法。利用 CO2 激光在聚酰亚胺（PI）表面光热碳化，可分别获得多孔 LIG（LIG-P）和纳米纤维 LIG（LIG-F），并通过压敏胶转移至约 50 μm 厚的 MPU 上。研究系统考察了激光能量密度和划线方向对 LIG 微纳形貌及 LI...
本文报道了一种通过超声化学法一步合成硫化铜（CuS）纳米片负载部分还原氧化石墨烯（PrGO）纳米复合材料，并将其用于多巴胺神经递质的电化学传感。合成过程以氧化石墨烯（GO）和 CuS 前驱体为原料，在 80 °C、37 kHz、150 W 浴式超声条件下反应 60 min，得到 PrGO-CuS 纳米复合。FESEM、XRD、FTI...
自由基因其与人类健康密切相关，尤其是DNA损伤的高性能检测，受到日益关注。本文首次报道了一种基于指叉电极（IDE）阵列的超灵敏自由基暴露相关DNA损伤监测方法。所提出的IDE阵列配备DNA包裹碳纳米管桥接结构，利用自由基攻击导致的DNA损伤机制以及指叉电极高效电学检测特性。实验结果表明，该器件能够检测来自不同来源的多种自由基诱导的D...
3',5'-环腺苷酸（cAMP）是调控棕色脂肪细胞分化与功能的核心第二信使。β肾上腺素能受体（β-AR）激活腺苷酸环化酶产生 cAMP，而磷酸二酯酶（PDE）通过局部降解 cAMP 形成亚细胞微区。为阐明棕色脂肪细胞中 cAMP 信号的时空组织，作者利用表达胞质 FRET 生物传感器 Epac1-camps 的转基因小鼠，实时监测未...
自20世纪初抗生素发现以来，抗生素一直是治疗细菌感染的主要手段，但抗生素滥用和新药研发不足导致抗菌药物耐药性成为全球严重威胁。现有诊断技术包括显微镜、菌落计数、ELISA、PCR、RT-PCR和表面增强拉曼散射等，虽具有较好的选择性和灵敏度，但往往需要专业人员、昂贵复杂设备，且耗时费力。为克服上述问题，生物传感器和芯片实验室等新技术...
微流控生物传感器制造中的关键难题是生物层沉积。陶瓷烧结和硅/玻璃阳极键合等常规工艺需高温，生物材料难以耐受；现有液相沉积如化学浴沉积和电沉积又不适用许多生物材料。此前采用等离子处理实现陶瓷-聚合物键合，可在等离子激活与聚合物盖封之间提供约15分钟生物修饰窗口，但对较慢的生化固定过程仍不足。为此，本文提出一种先进行生物修饰、再进行选择...
本文利用有限元法直接求解麦克斯韦方程，研究磁阻抗（MI）传感器检测超顺磁性磁性纳米颗粒（MNP）存在与浓度的性能。对于未被外磁场充分磁化的超顺磁颗粒，假设MI传感器对颗粒的响应主要来源于颗粒等效磁导率对传感器阻抗的影响，而非颗粒产生的杂散磁场。模拟将MNP液滴置于微带传输线中的MI敏感导体上，通过改变颗粒系统磁导率μP来代表不同浓度...
安全饮用水是公共卫生和人类福祉的基本保障。世界卫生组织与联合国儿童基金会等机构将饮用水中大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）的存在视为卫生不足和重大健康风险指标，因此全球通常以 100 mL 饮用水中不得检出 E. coli 作为卫生标准。现行美国环保署（EPA）方法依赖膜过滤后在选择性培养基上培养，通常需...
子宫内膜容受性可被视为评估胚胎质量的生物传感器，因为发育潜能降低的胚胎会被拒斥。然而，胚胎质量仅约占着床失败原因的三分之一，其余三分之二与子宫内膜容受性不佳有关。随着妊娠进展，子宫与胚胎/胎儿持续进行密切通讯，通过内分泌、旁分泌及其他信号交换信息。由于哺乳动物妊娠期较长，这种对话复杂多样，目前尚未完全阐明。近年来，转录组学、蛋白质组...
赭曲霉毒素A（OTA）是主要由曲霉和青霉产生的一类霉菌毒素，广泛存在于植物源食品中。OTA污染食品可对动物和人体造成严重危害，而OTA化学稳定性高，常规食品加工难以去除，因此敏感、快速检测OTA对防控具有重要意义。本文总结并比较了国内外OTA的常规与新型检测方法，重点从新视角描述新型OTA电化学生物传感器的最新研究进展及相关应用。作...
本文报道了无机氮化锌（Zn3N2）纳米颗粒用于植物细胞和动物细胞标记与成像的效率，并显示其具有可忽略的细胞毒性。作者在室温下合成了平均粒径约25 nm的Zn3N2胶体纳米颗粒，其光学带隙为2.8 eV，在可见区415 nm处产生发射。将Zn3N2胶体加入原卟啉、黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）、荧光素和中性红等有机染料后，染料发射强度增...
本文报道一种基于普通蘑菇中天然酪氨酸酶（多酚氧化酶）构建的新型儿茶酚安培生物传感器。传感器响应机制为：样品中儿茶酚在酪氨酸酶催化下被溶解氧氧化生成醌，醌在工作电极表面被还原，产生与儿茶酚浓度相关的安培电流。该传感器在儿茶酚浓度递增时表现出优良分析性能，具有电极间重现性好、长期稳定性高、材料可持续、成本低、冻干蘑菇粉可保存数年等优点。...
根据被测物浓度升高时信号变化方式，传感器可分为“信号开”和“信号关”两类。虽然两者均可能具备高灵敏度、选择性和可重复使用性，但许多情况下更偏好“信号开”传感器，因其背景信号低、选择性更好。本研究以溶菌酶及其DNA适配体为模型体系，首次证明借助DNA外切酶I（Exo I）可将适配体电化学生物传感器从固有的“信号关”转换为“信号开”。E...
近年来，中红外（MIR）光谱已成为多种分析传感任务中灵活而强大的工具。衰减全反射（ATR）技术因可接近实时、非破坏性检测而受到关注；其核心是采样界面，即ATR波导及其材料性质，需保证倏逝场与样品间高效光子-分子相互作用。砷化镓（GaAs）是硅、硒化锌和金刚石等常用ATR波导材料之外的一种通用替代材料。本文首次将GaAs基内反射元件与...