A progesterone biosensor derived from microbial screening.
细菌是巨大且尚未充分开发的生物传感蛋白资源库。本文提出一种从微生物中识别并分离能够结合目标分析物的变构转录因子(aTF),并将其开发为生物传感器装置的方法。该策略结合基因组筛选与功能测定,用于鉴定和分离具有传感功能的转录因子,并采用量子点 Förster 共振能量转移(FRET)策略,将分析物识别事件转化为实时、定量的光学测量。作者...
细菌是巨大且尚未充分开发的生物传感蛋白资源库。本文提出一种从微生物中识别并分离能够结合目标分析物的变构转录因子(aTF),并将其开发为生物传感器装置的方法。该策略结合基因组筛选与功能测定,用于鉴定和分离具有传感功能的转录因子,并采用量子点 Förster 共振能量转移(FRET)策略,将分析物识别事件转化为实时、定量的光学测量。作者...
比色生物传感器已广泛应用于霉菌毒素检测,但以往报道多采用单一颜色检测单一霉菌毒素,多毒素同时检测的报道较少。本文开发了一种用于双霉菌毒素检测的比色生物传感器。构建了基于Fe3O4/GO的黄曲霉毒素B1(AFB1)检测平台和基于Fe3O4@Au的赭曲霉毒素A(OTA)检测平台。OTA和AFB1的定量分别通过碱性条件下百里酚酞(TP)的...
本研究提出一种用于肾上腺素(epinephrine,EP)检测的新型荧光传感途径。基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术,将漆酶或酪氨酸酶固定于聚(2,6-双([2,2′-联噻吩]-5-基)-4-(5-己基噻吩-2-基)吡啶)聚合物上,构建了微型陶瓷生物传感器。检测过程基于酶存在下底物的氧化;同时建立了一种无酶替代系统,利用 Fe2+ 离...
传统免疫球蛋白G(IgG)检测方法如酶联免疫吸附试验(ELISA)虽灵敏准确,但存在检测时间长、步骤多、成本高和依赖复杂仪器等问题。本文提出一种基于锥形双模光纤(TTMF)的无标记光学生物传感器,用于痕量IgG检测。器件由输入单模光纤(SMF)、锥形双模光纤段和输出SMF构成,利用HE11与HE21模干涉,并在色散转折点(DTP)附...
高致病性H5N1禽流感病毒(AIV)的早期诊断对防控全球大流行具有重要意义,但目前尚无用于鸡血清等临床相关样品中AIV生物标志物检测的电学生物传感器。本文报道了首个基于适配体功能化场效应晶体管(FET)的无标记传感器,用于鸡血清中AIV检测。以抗血凝素(HA)蛋白的DNA适配体作为识别元件,将其固定于连接可重复使用FET换能器栅极的...
传统毒理学研究常依赖体内动物模型。近年来,体外器官特异性细胞模型被用于加速检测并降低成本。为支持具有监管应用前景的体外细胞模型研究,作者开发了一种名为 HK2-Vi 的“设计型”人肾细胞系,可在直接暴露的体外模型中通过荧光方式测量潜在毒素对人近端小管细胞活力的细胞毒性。HK2-Vi 被设计为无试剂动力学检测体系,可提供毒素暴露后短期...
本文设计了一种基于碳点(CDs)和钴氧氢氧化物(CoOOH)纳米片的简单荧光双功能适配体传感器,用于同时检测溶菌酶(LYS)和三磷酸腺苷(ATP)这两种分别代表蛋白质与小分子的生物标志物。该传感器以 CoOOH 纳米片作为荧光猝灭剂,以 CDs 作为荧光探针。CDs 标记的适配体可非共价组装在 CoOOH 纳米片表面,导致荧光信号猝...
作为非抗体支架,基于纤连蛋白III型结构域(FN3)的单域蛋白(monobody)克服了抗体的尺寸与复杂性,同时保留类似互补决定区的结合环。然而,抗体及其衍生物仍是新药设计的金标准。为此,临床阶段的FN3治疗蛋白开始利用纤连蛋白天然功能作为差异化方向。单体单域蛋白小而结构简洁,可提高组织分布并缩短半衰期;不含二硫键则增强胞内还原环境...
本研究开发了一种基于表面增强拉曼散射(SERS)的多联侧流免疫传感器,用于玉米中六种主要霉菌毒素的同时检测。以5,5'-二硫代双-2-硝基苯甲酸(DTNB)和4-巯基苯甲酸(MBA)作为特征拉曼报告分子,分别修饰合成的Au@Ag核壳纳米粒子,制备SERS纳米探针;六种半抗原-蛋白偶联物以两两组合点样于硝酸纤维素膜的三条检测线上,作为...
T7 RNA聚合酶(T7RNAP)与T7启动子是合成生物学中强大的遗传元件,质粒驱动T7(PDT7)回路具有广泛应用前景,但其毒性与不稳定性仍限制使用。本研究构建了16种组成型PDT7遗传回路,系统考察T7RNAP与T7启动子正交性对毒性和稳定性的影响。通过构建过程、细胞生长曲线和蛋白分析,阐明T7系统毒性主要源于T7系统对RNA合...
本文综述了转录因子(TF)在微生物代谢工程与有机酸生物生产中的识别、工程化及应用。TF 可识别特定 DNA 序列并响应胞内外小分子、信号和刺激,是构建遗传编码生物传感器的关键元件,用于监测有机酸生产中原本“不可见”的胞内代谢物浓度。TF 型生物传感器可将代谢物浓度转化为荧光等可检测信号,并与流式细胞分选(FACS)等高通量筛选技术结...
本文报道了一种工作于微波频段的高灵敏闭环内嵌开环谐振器生物传感器,用于测量人体血糖水平。该传感器基于高场约束与能量集中原理,将电磁能量聚集在传感表面,从而提高测量精度。传感器采用光刻工艺在500 μm厚硅基底上制备微米级铜结构,由闭环微带线及其内部耦合的双开环谐振器组成,可在目标微波频率下工作。体外测试使用不同浓度的去离子水葡萄糖溶...
本研究提出一种基于遗传算法(GA)的计算机辅助成熟(ISM)策略,用于提高针对黄曲霉毒素B1(AFB1)的DNA适配体亲和力与选择性。以已知AFB1适配体Apt1为亲本序列,经七轮GA生成初始文库及三代单链DNA候选序列,并采用分子对接筛选和分析最优适配体–AFB1复合物。同时提出一种用于预测单链DNA三级结构的流程。第二代筛选后,...
纳米材料因具有高比表面积、稳定性、化学惰性、易于表面功能化以及新颖的光学、电学与磁学行为,在电子、医学、制药、材料等多个领域具有广泛应用,常见类型包括纳米管、树状大分子、量子点和富勒烯。本文旨在为未来开发高效、可商业化并适合大规模生产的纳米技术提供有用见解,系统综述无机与有机纳米材料的基础科学和应用进展,重点讨论其合成方法、加工处理...
热电转换技术已被广泛用于热流传感器。自旋塞贝克效应因有望提高灵敏度并降低功耗,被视为生物传感器应用的潜在候选。本文研究在 GaAs(100) 衬底上生长的 Co2FeAl/W 双层薄膜中的纵向自旋塞贝克效应。该体系通过制备工艺诱导单轴磁各向异性,并与立方磁各向异性共存。作者结合磁化测量、铁磁共振和自旋塞贝克实验,利用改进的 Ston...
本文报道了新型成膜表面连接子 3-(3-(三氯硅丙氧基)丙酰氯)(MEG-Cl)的抗污能力。该化合物可成功接枝到石英晶体表面,并用于电磁压电声学传感器(EMPAS)构型。MEG-Cl 涂层表面一方面与 Ni-NTA 偶联以结合重组蛋白,另一方面表现出避免血清和牛奶污染的双重功能。结果表明,MEG-Cl 涂层在 EMPAS 器件上具有...
水污染已成为影响人类与环境健康的全球性问题,经过处理的水中仍可能检出种类复杂、浓度极低的污染物。为满足水资源管理对连续、高效监测的需求,生物传感器可将生物识别元件与换能器结合,实现对目标分子的高选择性、快速和灵敏检测。本文是一篇关于用于水质监测的DNA基纳米生物传感器的微型综述,重点介绍DNA作为识别元件和纳米结构构建模块的优势,包...
癌症的治愈机会与降低治疗副作用部分取决于早期检测。基于比色传感器的技术具有应用前景,因为目标分析物可通过简单的肉眼颜色变化实现高灵敏检测,而无需昂贵或复杂的仪器设备。多数研究中,采用与目标分析物互补的生物分子功能化金纳米颗粒(Au NPs)进行比色检测。功能化金纳米颗粒与目标分析物相互作用后,会诱导颗粒聚集或重新分散,使溶液颜色由红...
在比色生物传感器开发中,电致变色介导剂已被广泛使用,但其初始氧化还原态难以恢复,通常需要电化学处理或添加抗氧化剂,使原本简单的传感器结构复杂化,因此多数此类检测仍采用一次性配置。本文首次报道将双酸二噻吩乙烯 1,2-双(5-羧基-2-甲基噻吩-3-基)环戊烯(DTE)光电致变色化合物用作辣根过氧化物酶(HRP)的底物。DTE 开环形...
本文提出一种通过设计良好的纳米滤膜修饰电位型生物传感器来提高主要压力标志物血清素检测信噪比的方法。扩展金门场效应晶体管(EG-Au-gate FET)生物传感器对包括血清素在内的多种小分子生物标志物具有高灵敏电化学检测能力。为增强血清素检测的信噪比,作者结合芳基重氮盐还原策略与硼酸亲和性,在金电极上构建纳米滤膜。该滤膜仅允许血清素接...