An Acetylcholinesterase Inhibition-Based Biosensor for Aflatoxin B
本研究报道了一种基于乙酰胆碱酯酶(AChE)被黄曲霉毒素B1(AFB1)抑制的新型黄曲霉毒素生物传感器,并开发以海藻酸钠(SA)生物聚合物作为AChE固定化基质的电化学生物传感器。采用电化学阻抗谱(EIS)作为换能方法,通过检测AChE催化硫代乙酰胆碱(ATCh)生成的代谢产物硫胆碱的氧化来评估酶活性。传感器表现出高灵敏度、良好重复...
本研究报道了一种基于乙酰胆碱酯酶(AChE)被黄曲霉毒素B1(AFB1)抑制的新型黄曲霉毒素生物传感器,并开发以海藻酸钠(SA)生物聚合物作为AChE固定化基质的电化学生物传感器。采用电化学阻抗谱(EIS)作为换能方法,通过检测AChE催化硫代乙酰胆碱(ATCh)生成的代谢产物硫胆碱的氧化来评估酶活性。传感器表现出高灵敏度、良好重复...
糖尿病患病人数增加推动了葡萄糖传感器的开发。本文报道了一种可重复使用、无创且超快的射频生物传感器,用于葡萄糖水平的定量检测。该传感器基于优化的集成无源器件(IPD)制造流程,采用锤形电容作为敏感结构,使谐振频率和反射系数幅值均可随葡萄糖浓度变化而改变,从而实现双参数映射。所提出的制造流程避免了金属-绝缘体-金属(MIM)电容,降低了...
本文提出一种基于人工多功能别构(mFA)的新工具,利用循环肿瘤DNA(ctDNA)作为启动子调控DNA纳米线组装。识别发夹(rH)和信号发夹(sH)被长茎动力学保护;当ctDNA的p53 exon-5片段结合rH的S1域时,rH茎打开并启动S2/S3域杂交。sH打开后,S4域由环状失活状态变为线性活性状态,通过toehold置换与捕...
高性能葡萄糖生物传感器在医疗健康领域具有重要需求。葡萄糖是血糖监测的关键指标,无酶传感器可避免葡萄糖氧化酶成本高、稳定性差等问题。过去十年,石墨烯等二维材料因具有高比表面积、优异电学性能和良好生物相容性,成为生物传感器研究的主要方向。本综述总结了基于二硫化钼(MoS2)纳米复合材料的无酶葡萄糖生物传感器研究进展,介绍了两种不同的葡萄...
本研究构建了一种用于酚类化合物检测的电化学生物传感器,将化学修饰的灰树花漆酶固定于功能化丝网印刷碳电极(SPCE)上。作者比较了不同酶修饰与固定策略,发现当漆酶经氨基化后吸附到羧基功能化多壁碳纳米管(COOH-MWCNT)修饰的SPCE工作电极上时,电化学响应最高。所制备漆酶传感器对多种酚类化合物的灵敏度进行了评估,其中对ABTS响...
快速、灵敏且可靠的病原菌检测对公共卫生与生物安全日益重要。本文报道了一种基于随机DNA双行走器的比色生物传感器,用于细菌检测。当存在目标细菌时,两种被释放的多条行走链可在金纳米颗粒(AuNP)基三维轨道上持续行走,导致AuNP基探针发生失稳聚集。由此引起的颜色由红变蓝可作为目标细菌比色检测的分析信号。由于具有超快反应动力学和灵敏的颜...
本文实验证明,由银核(Ag core)和聚二炔壳(PDA shell)组成的核壳杂化纳米颗粒可在局域表面等离子体(LSP)辅助下同时增强拉曼和光致发光(PL)信号,从而用于高灵敏生物传感。核壳纳米颗粒在去离子水中通过再沉淀和自组装顺序过程制备。与单独PDA纳米颗粒相比,Ag/PDA核壳颗粒上PDA的拉曼信号增强超过100倍。当固定在...
本文提出一种基于石墨烯与一维光子晶体(1D PC)复合结构的高灵敏度太赫兹光学传感器。该结构由 SiO2/TPX 交替堆叠的布拉格反射镜、夹在其中的传感介质以及覆盖在传感介质表面的单层石墨烯组成。太赫兹波入射时,石墨烯与一维光子晶体之间激发光学共振,可等效为 Fabry–Perot 模或光学 Tamm 态(OTS),在反射率谱中形成...
本研究旨在开发准确、快速、实用的工具,用于检测生物和非生物样品中青霉素G抗生素残留。检测基于β-内酰胺与青霉素结合蛋白(PBP)的结合机制:将不同浓度青霉素G样品与体外表达的6×组氨酸标签可溶性肺炎链球菌PBP2x*孵育,使样品中青霉素G特异性结合PBP2x*。荧光标记β-内酰胺类似物Bocillin FL作为竞争性底物,通过两条路...
过去十年,铂基纳米材料作为过氧化物酶模拟物用于过氧化氢和葡萄糖检测备受关注,但铂纳米颗粒易聚集导致酶模拟活性下降。本文通过湿浸渍结合 NaBH4 原位还原法,将 5–8 nm 铂纳米颗粒均匀负载于 15–20 nm 超小 EMT 沸石表面,制备 Pt/EMT 纳米复合材料。该材料可在水中形成均匀悬浮液,并作为高效过氧化物酶模拟催化剂...
本文构建了一种用于选择性检测血管内皮生长因子165(VEGF165)的电化学发光(ECL)生物传感器。以 g-C3N4/PDDA/CdSe 纳米复合材料作为 ECL 发光基底,修饰于玻璃碳电极(GCE)表面。5′端氨基标记的 DNA1 通过酰胺键固定于修饰电极上,金纳米粒子(AuNP)标记的 DNA2(Au-DNA2)与 DNA1 ...
本文报道了一种基于硫代磷酸酯修饰RNA的DNA探针(PS-probe)和DNA修饰金纳米颗粒(DNA-AuNPs)的快速、灵敏比色检测二价汞离子(Hg2+)的方法。PS-probe用于特异性识别Hg2+,DNA-AuNPs作为换能器。连接DNA(linker DNA)控制两个DNA-AuNPs之间的距离,从而调控金纳米颗粒在溶液中的...
5-甲酰基胞嘧啶(5fC)是哺乳动物DNA中一种稀有碱基,被认为参与DNA去甲基化过程。作为稳定的表观遗传修饰,5fC参与基因调控和细胞分化,并在植物生长发育中发挥重要作用。然而,5fC在基因组DNA中的丰度仅为胞嘧啶的0.002%–0.02%,因此需要快速、高灵敏且高效的检测方法。本文构建了一种新型光电化学(PEC)生物传感器用于...
开发能够在原位实现用户设计响应的多功能材料与生物传感器,是当前生物材料领域的迫切需求,尤其在炎症等复杂生物环境中,常同时存在多种酶促与氧化信号。过去十年,围绕检测与监测酶活性,以及在氧化应激区域释放治疗与诊断试剂的材料化学研究已取得大量进展。然而,尽管酶促与氧化触发机制密切相关且相互重叠,将二者结合的材料开发仍然有限。若分别研究酶促...
高效信号放大是构建超灵敏生物传感器的关键,尤其适用于存在大量干扰物的生物相关物种检测。本文以LbaCas12a作为信号放大器,建立了一种通用CRISPR-Cas12a荧光检测平台,用于在超低浓度下检测多种分析物。该平台利用LbaCas12a被单链DNA中间体激活后产生的非特异性单链DNA酶活性,将非DNA靶标转化为可识别的ssDNA...
本文报道了一种基于荧光共振能量转移(FRET)策略的选择性、高灵敏荧光生物传感器,用于检测 microRNA-167。该体系由碳点(CDs)标记的探针 DNA(pDNA)作为荧光供体,聚多巴胺(PDA)包覆的四氧化三铁纳米粒子(Fe3O4@PDA NPs)作为荧光受体。由于 pDNA 与 PDA 之间的强 π 相互作用,CDs-pD...
由于适配体已针对多种医学相关靶标结构被筛选获得,且纳米颗粒具有多样理化性质,适配体修饰纳米颗粒在医学诊断与治疗中具有广泛潜力。适配体作为识别元件提供特异性与亲和力,纳米颗粒则承担信号换能、载药、成像或治疗功能。本章系统综述了适配体与纳米颗粒的偶联策略、多价结合与亲和效应,以及其在诊断中的应用,包括基于金纳米颗粒的侧流层析试纸条、比色...
植物或果实的代谢活性与挥发性有机化合物(VOCs)相关,可用于识别不同病害。p-乙基苯酚已被证实是疫霉菌(Phytophthora cactorum)感染草莓释放的最重要 VOC 之一。本研究开发了一种基于气体生物传感器阵列和信号处理模型的生物电子鼻,用于非侵入诊断疫霉菌感染草莓,以克服传统光谱分析方法的局限。气体生物传感器阵列由场...
花生过敏是最常见且最危险的食物过敏。花生含有多种过敏原,患者常对多种过敏原致敏,因此传统脱敏治疗通常试图覆盖尽可能多的过敏原。本研究以偶联Ara h 2的病毒样颗粒(VLP)疫苗免疫野生型BALB/c小鼠,通过杂交瘤技术制备抗Ara h 2单克隆抗体(mAb)。小鼠经腹腔注射花生提取物和铝佐剂致敏后,静脉给予抗Ara h 2 mAb...
RNA切割DNAzyme是金属离子检测的有用生物材料,但部分DNAzyme可被多种金属离子切割,导致难以区分不同金属离子浓度。本文提出将电化学生物传感器与数学模型结合测定Cu(II)的方法。以单壁碳纳米管/场效应晶体管(SWNTs/FET)为基底,固定5′端含氨基的互补DNA嵌入磷酸硫代RNA(CS-DNA),再与PSCu10 DN...