在医疗健康领域，能够快速、准确辅助疾病诊断、预后和监测的新型诊断工具需求迫切。对于疾病或感染生物标志物的原位检测，即时检测(POC)设备相比传统方法具有显著速度优势，可帮助临床决策。过去十年，结合纸基衬底与电化学检测组件的纸基分析器件已成为重要的即时需求诊断工具。本综述重点回顾2015—2019年该领域的重要工作，尤其详细分析201...
本研究采用丝网印刷技术和溅射系统制备了基于氧化锌（ZnO）或掺铝氧化锌（AZO）传感膜的电位式阵列葡萄糖生物传感器，并通过滴涂法用氧化石墨烯（GO）和Nafion-葡萄糖氧化酶（GOx）修饰传感膜。随后利用拉曼光谱仪、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和扫描探针显微镜（SPM）对材料性质进行表征；采用电压-时间（V-T）测量系统测...
本文提出一种简单直接的微孔板包被方法，利用氟苯尼考（FF）分子印迹聚合物纳米颗粒（FF-nanoMIPs）构建类似酶联免疫吸附测定（ELISA）的检测体系，用于真实食品样品液态牛奶和三文鱼肌肉中FF的定量分析。FF-nanoMIPs采用固相合成法制备，以固定化FF为模板，并通过动态光散射、SPR-2生物传感器系统和透射电子显微镜进行...
痛风影响超过800万美国人，表现为剧烈疼痛，晚期可致骨侵蚀和关节破坏。本研究报道了一种用于痛风管理的光学酶促尿酸生物传感器的制备与表征，并通过调节水凝胶基质性质优化其响应。传感器将氧猝灭磷光探针与氧化还原酶共同固定于生物相容共聚物水凝胶基质中。研究表征了光谱性质和水凝胶溶胀，并评估了尿酸生物传感器的响应灵敏度与长期稳定性。结果表明，...
本研究选择金纳米星（GNST）、金纳米球（GNP）和碳黑（CB）作为替代纳米材料修饰碳丝网印刷电极（c-SPE），并将所得GNP-SPE、CB-SPE和GNST-SPE经磷酸盐缓冲液预阳极化处理的pre-SPE进行电化学与显微表征比较。结果显示CB修饰SPE具有低瞬态电流、低电容和良好孔隙率等优异电化学性能。作者建立了一种用于检测贝...
L-天冬酰胺酶（E.C.3.5.1.1）是一种重要酶，数十年来被纯化与表征，用于研究其对急性淋巴细胞白血病（ALL）和霍奇金淋巴瘤等淋巴增殖性疾病的抗癌活性。该酶可将 L-天冬酰胺水解为天冬氨酸和氨，从而耗竭肿瘤细胞所需的非必需氨基酸，抑制癌细胞增殖。除医药用途外，L-天冬酰胺酶还用于食品工业，通过降低 L-天冬酰胺水平减少高温烹饪...
开发了一种基于金纳米颗粒（AuNPs）与比率荧光量子点（RF-QDs）之间内滤效应（IFE）的高灵敏氯甲菌灵（CHL）检测传感器。RF-QDs由两种不同颜色的CdTe量子点构成，AuNPs可通过IFE猝灭RF-QDs的荧光。由于鱼精蛋白（PRO）与AuNPs之间的静电吸引，PRO可有效恢复荧光。木瓜蛋白酶（PAP）能水解PRO，使A...
本研究开发了一种基于液晶（LC）的多微流控免疫检测新格式，并将其集成于聚二甲基硅氧烷（PDMS）基底上。该设计中，液晶取向受微通道四壁与周围液晶界面强烈影响。当取向层涂覆于微通道内壁时，液晶呈垂直取向，在交叉偏振器下呈暗态；当抗原与固定在取向层上的抗体结合并覆盖通道壁后，液晶取向被破坏，光强由暗变亮。通过压力驱动流动，可按顺序以光学...
设计了一种基于多糖和电子转移再生引发剂原子转移自由基聚合（ARGET ATRP）信号放大策略的超灵敏荧光生物传感器，用于检测非小细胞肺癌（NSCLC）的细胞角蛋白片段抗原21-1（CYFRA 21-1）DNA。巯基化肽核酸（PNA）通过交联剂固定在磁性纳米颗粒（MNPs）上，并与CYFRA 21-1 DNA杂交。透明质酸（HA）以羧...
胰蛋白酶在人体真实样品中的测定是评估胰腺疾病的常规医学检查。本文报道了一种基于干涉反射光谱（IRS）的胰蛋白酶生物传感器。为此，将脲酶和荧光素5(6)-异硫氰酸酯（FLITC）固定在纳米孔阳极氧化铝（NAA）上。该传感器的工作原理基于脲酶与尿素反应引起溶液pH变化，从而改变FLITC在胰蛋白酶存在下的吸光能力。脲酶催化尿素水解产生氨...
受天然电子传递链中蛋白质空间组织启发，本文报道了一种由四面体DNA框架（TDN）编程的体相酶异质结（BEH）策略，用于在电化学生物传感器界面构建多酶催化级联。硫醇化TDN通过Au–S化学自组装于毫米级金电极表面，形成互穿网络支架，并通过独特悬垂连接链（UPL）将酶对定位在约10 nm的关键耦合长度（CCL）内，使整体催化级联效率提高...
仅凭三维结构难以完全揭示蛋白质的固有功能属性，系统分析突变蛋白变体可提供关键信息。深度突变扫描可在单次实验中同时分析数百万种蛋白变体的功能，但必须将突变基因型与可选择的表型相耦合。本章概述如何在酿酒酵母中构建人工遗传回路，以维持基因型—表型联系，从而实现该策略的通用应用。文中描述了在酵母中设计遗传选择、构建突变蛋白库以及分析测序数据...
液晶生物传感器基于生物分子特异性结合事件诱导液晶分子取向变化，从而将生物识别过程转换为可观察的光学信号。由于成本低、灵敏度高、操作简便、有效且便携，液晶生物传感器有望用于检测生物分子、生物分子活性以及小分子化合物。本文介绍了液晶生物传感器的基本原理与制备流程，系统综述了液晶传感中的信号放大技术及其在病毒、细菌、蛋白质、核酸和小分子化...
基于等离子体纳米结构的折射率（RI）传感器是生物传感系统的核心组件，在人类疾病诊断中作用日益重要。然而，传统等离子体 RI 传感器因制备工艺昂贵而成本难以被广泛接受。本文实验演示了一种新型低成本、高性能可见光 RI 传感器，采用颗粒-薄膜（particle-on-film）构型。该传感器通过聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）辅助转移，将退...
汞离子在环境中积累会对人体健康和生态系统造成危害，因此需要开发能够快速、灵敏且选择性检测水溶液中 Hg2+ 的新型生物传感器。本研究构建了一种基于外切酶 III（ExoIII）和末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）依赖的等温扩增（ETDA）比色生物传感器。所用模板为 3′ 端标记 -NH2、两端均为 T 富集序列的发夹 DNA。当体系中存...
三氯生（TCS）是广泛用于消费品的合成抗菌剂，但证据显示其对健康和环境有不利影响。现有 TCS 检测方法多依赖 LC-MS/GC-MS 或 ELISA，存在耗时长、步骤复杂、需昂贵抗体等局限。本文开发了一种基于表面增强拉曼光谱（SERS）的快速捕获与检测方法，构建银纳米粒子（Ag NP）核-蛋白卫星纳米结构。牛血清白蛋白（BSA）以...
生物电化学系统（BES）因在废水处理、发电和环境污染物监测中的环境友好应用而受到广泛关注。近十年来，微生物燃料电池（MFC）、微生物电解池（MEC）、微生物脱盐池、酶燃料电池和微生物太阳能池等BES变体被深入研究。这类微生物生物电催化系统相比现有分析技术，具有可在现场、宽环境条件下以最少人工干预运行的优势，因而具备不可替代性和经济可...
本文报道高压静压（HHP）、电化学生成邻苯二胺纳米薄膜固定化以及戊二醛交联对葡萄糖氧化酶（GOx）热稳定性的影响。作者将 GOx 包埋于电聚合邻苯二胺（PoPD）薄膜中，制备第一代安培葡萄糖生物传感器，并在 70 ℃、不同压力下进行热失活动力学研究。结果显示，在 70 ℃和常压下，固定化 GOx 的拟一级失活速率常数仅为溶液中 GO...
蛋白酶是多种生理过程的关键信号分子，其失调与多种疾病进展相关，因此需要在复杂生物样品中快速、灵敏地检测蛋白酶活性。纤溶酶活性反映血液纤溶状态，其异常可提示出血等病理事件。生物发光共振能量转移（BRET）是检测蛋白酶活性的灵敏方法，但常用蓝移 BRET2 系统（Rluc2 与 GFP2）在人血浆中受血红蛋白光吸收和散射影响。为此，作者...
控制RNA与纳米颗粒的选择性一对一偶联对RNA纳米技术至关重要。本文开发金纳米颗粒（AuNP）单功能化策略，即单个AuNP偶联单拷贝RNA，用于电化学表面增强拉曼光谱（EC-SERS）超灵敏定量microRNA-155（miR-155）。以包装RNA三向连接体（pRNA 3WJ）为支架，其中一条臂连接Sephadex G100识别适...