由于天然酶存在自身缺陷，人工模拟酶一直备受关注。本文制备的氧化石墨烯（GO）/金纳米颗粒（AuNPs）纳米复合材料，结合 GO 催化界面的新性质与 AuNPs 介导电子转移，表现出强过氧化物酶模拟协同催化活性，可高效催化过氧化氢（H2O2）氧化酶底物 3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB），生成蓝色氧化 TMB。基于此，实现了 ...
ICAM-1是一种细胞表面糖蛋白和黏附受体，最为人熟知的功能是调控白细胞从循环募集至炎症部位。除血管内皮细胞外，上皮细胞和免疫细胞在炎症刺激下也会高表达ICAM-1。重要的是，ICAM-1可作为生物传感器，在其胞外域与配体结合后，通过胞内域与肌动蛋白骨架关联，转导外-内信号。因此，ICAM-1已成为多种关键细胞功能的主调控因子，既参...
调节生物传感器对一组配体的响应，例如在保持对干扰物高特异性的同时实现对目标分子家族的交叉反应，因缺乏合适生物受体而具有挑战性。本文提出一种利用具有不同结合特性的定义适配体混合物控制生物传感器交叉反应性的新方法。作为演示，作者开发了针对非法设计药物合成卡西酮家族的特异性检测，并可对每个目标配体和干扰物定制响应。首先，比色染料置换检测表...
纳米铈（CeO2纳米颗粒）是广泛研究的纳米酶，具有氧化酶模拟活性；由于无需有毒且不稳定的过氧化氢（H2O2），其在生物传感中受到关注。CeO2纳米颗粒在生物介质和缓冲液中常接触磷酸盐及含磷酸基团分子，可能改变其催化活性，但文献报道存在促进与抑制两种相反结果。本文系统研究正磷酸盐（Pi）、焦磷酸盐（PPi）、三磷酸盐（STPP）、环状...
早期检测与持续监测新发、再发传染病及其他疾病，对控制医疗进展、开发有效治疗并降低全球疾病负担具有重要意义。随着对生物传感器可靠性需求不断增长，纳米尺度制造设计已发展出有效的纳米动态传感检测方法和紧凑可穿戴设备。生物传感器技术的动态发展对检测与监测艾滋病病毒(HIV)、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、糖尿病、癌症、肝病...
细菌群体感应（QS）调控病原菌毒力因子表达。植物黄酮柚皮素（naringenin）可抑制铜绿假单胞菌 QS 调控的毒力因子产生，但机制不清。本研究分析其分子基础，发现柚皮素直接结合 QS 调控蛋白 LasR，与其生理激活物 N-(3-oxo-dodecanoyl)-L-homoserine lactone（3OC12-HSL）竞争结...
乳及乳制品中乳糖的准确检测对生产线和成品质量控制具有重要意义。本文提出一种高效、微创的乳糖检测方法，构建了将乳糖酶（LAC）固定于碳纳米管（CNTs）的电化学生物传感器。该传感器连接电位计，电化学池由 Ag/AgCl 参比电极、铂丝辅助电极和工作电极组成；工作电极由石墨碳糊（CP）、CNTs 和 LAC 沉积而成。透射电镜和扫描电镜...
本文提出一种由硅（Si）微孔与石墨烯纳米孔技术组合构成的生物传感器结构，有望用于检测DNA等单分子生物聚合物。作者报道了一种利用聚焦离子束（FIB）直接制备Si3N4/Si锥形微孔和石墨烯纳米孔的新方法，其中锥形微孔作为流体通道，石墨烯纳米孔作为传感膜。首先将厚硅衬底减薄至约50 µm，再通过多步铣削获得最终孔径约3 µm的锥形微孔...
便携式、快速且经济的临床诊断设备推动了即时检测（POC）技术发展。本文报道了一种智能手机辅助的仿生金属有机框架（MOFs）纸基比色传感器（SBMCP），用于按需检测内源疾病相关生物分子。该平台模拟细胞内级联信号转导：单酶或多酶被原位包埋于ZIF-8外骨骼中，通过ZIF-8可及微孔网络实现对目标分析物的敏感、选择性识别，并将识别事件经...
目前，在基底上大规模可控制备纳米结构仍是实际应用的一大挑战。本文设计了一种新型三维芦荟状 Au–ZnO 纳米复合材料，并在 ITO 基底上原位合成，用于实时检测水样中痕量儿茶酚（CC）。采用种子辅助水热法控制晶体分布与生长方向，构建芦荟状 ZnO 结构；为克服 ZnO 本征导电性差的问题，进一步在 ZnO 阵列表面沉积 Au 纳米粒...
柔顺、可穿戴的生物传感器集成系统有望实现体液中生物标志物的非侵入、定量原位检测，但制造能精确处理体表液体且操作简单的软性亲和生物传感器贴片仍具挑战。本文展示一种柔顺可穿戴“贴片实验室”（lab-on-a-patch, LOP）平台，由可拉伸无标记阻抗生物传感器与可拉伸微流控器件组成，用于原位检测汗液中的激素标志物皮质醇。一体化可拉伸...
基于低维材料的场效应晶体管（FET）生物传感器具有尺寸小、结构简单、响应快和灵敏度高等优点。本文提出并制备了一种基于二硫化钼/石墨烯（MoS2/graphene）杂化纳米结构的 FET 生物传感器，用于 DNA 杂交检测。该传感器对 10 aM 至 100 pM 的 DNA 浓度范围具有有效响应，检出限（LOD）为 10 aM，比已...
抗生素耐药病原菌的迅速增加已成为全球性威胁，除研发新药外，还需要快速、廉价、可规模化且准确的诊断方法。基于电化学、机械或质量换能的全菌无标记生物传感器已尝试满足这些需求，但选择性与灵敏度之间的权衡仍是关键挑战。面向临床即时诊断，需要高特异性探针、灵敏准确的换能器，并具备微型化、多路复用、易操作和低成本等特点。本文报道了石墨烯场效应晶...
本文综述了碳黑（carbon black, CB）在电化学（生物）传感器设计中的研究进展。碳黑具有优异导电性、丰富缺陷位点、快速电子转移动力学、易形成稳定分散液、无需复杂处理且成本极低（约1 €/kg），因此被重新发现并用于构建低成本、稳健的电化学传感平台。文章系统回顾了碳黑基电极的制备方式，包括碳糊电极、玻碳电极、丝网印刷电极、微...
本研究比较双氯芬酸（DCF）及其主要生物降解代谢物40-OHDCF、5-OHDCF，以及臭氧和UV/H2O2高级氧化过程（AOPs）产生的2-羟基苯乙酸、2,5-二羟基苯乙酸、2,6-二氯苯胺的生物活性，并考察DCF与绿原酸（CGA）的相互作用。实验测定大肠杆菌K-12细胞活力、生长抑制、摇蚊幼虫LC50和死亡率、基因毒性、sodA...
肠类器官是胃肠病学基础与转化研究的新兴工具，但目前培养主要依赖Matrigel等肿瘤来源支架，存在致瘤风险；传统组织切片和荧光染色难以实时监测其三维动态生长。本综述总结了用于肠类器官培养的明确成分水凝胶支架研究进展，并归纳支架设计的关键参数，包括RGD黏附序列、适宜刚度和层粘连蛋白-111等生物信号。此外，按pH、电解质和功能蛋白等...
本研究制备了一种基于干涉反射光谱（IRS）的生物传感器，用于检测与癌症相关的组织蛋白酶B（Cat B）。首先通过电化学方法制备纳米多孔阳极氧化铝（NAA），并用氨基硅烷偶联剂修饰其孔壁。随后以戊二醛为交联剂，将人血清白蛋白（HSA）固定于NAA孔内。接着用EDC和NHS活化HSA的羧基，使其与硫黄素T（TH）共价连接，形成标记蛋白H...
本文报道了功能化磁纳米材料用于胆固醇和胆固醇棕榈酸酯的电化学生物传感器。通过化学共沉淀和水热法合成四氧化三铁（Fe3O4）纳米颗粒，并分别用3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）和聚酰胺胺（PAMAM）树状大分子进行表面功能化，再经戊二醛共价固定胆固醇氧化酶（ChOx）和/或胆固醇酯酶（ChEs），构建游离胆固醇与总胆固醇传感器。F...
本研究在秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）体内评估欧盟参考银纳米颗粒 NM300K 与硝酸银（AgNO3）暴露后活性氧（ROS）生成和氧化应激。通过 SOD-1 报告品系检测抗氧化防御诱导，并利用 HyPer 和 Grx1-roGFP2（GRX）生物传感器品系监测细胞氧化还原状态变化。两种银形式均导致 so...
碳酸氢根在细胞呼吸和pH稳态中起核心作用，但以往活细胞内碳酸氢根浓度变化只能通过胞内pH变化间接测量。本文报道了一种遗传编码、pH无关、基于荧光的单次使用细胞传感测试系统，用于监测活细胞内碳酸氢根浓度变化。该系统由截短可溶性腺苷酸环化酶sACtr和cAMP FRET报告蛋白CEPAC组成：碳酸氢根激活sACtr后催化cAMP合成，c...