本文报道了一种简便合成二硫化锡（SnS2）纳米棒修饰石墨烯-β-环糊精（SnS2/GR-β-CD）纳米复合材料，并将其用于构建新型多巴胺（DA）电化学生物传感器。该传感器以玻璃碳电极（GCE）为基底，通过滴涂 SnS2/GR-β-CD 纳米复合材料修饰电极表面。作者采用超声化学法和水热法合成 SnS2/GR-β-CD，并利用多种物理...
本研究以牛皮胶原为原料，通过机械预处理保留天然胶原的三螺旋结构，并将氧化锌纳米粒子（ZnO NPs）引入成膜配方，以利用其生物活性并开发可用于生物医学的导电胶原膜。动态力学分析（DMA）表明，所有膜均具有良好机械性能且以弹性行为为主，干湿态下均易于操作；与化学处理后需化学交联的胶原不同，该膜在湿态下无需化学交联剂即可保持完整性。傅里...
人体在疾病状态下可释放组胺、抗体、一氧化氮等特定生物分子。本文报道了一种由特定生物分子激活的智能药物递送系统。作者通过自由基共聚合成聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酰胺)（poly(NIPAAm-co-APM)），其中APM为pH敏感单元，pKa约8.7。在生理pH 7.4下，APM呈电离亲水状态，使共聚物...
本文以金纳米颗粒–氧化锌纳米锥阵列/石墨烯泡沫电极为基础，成功开发了一种新型多巴胺生物传感器。其中，石墨烯泡沫采用化学气相沉积法合成，氧化锌纳米锥阵列通过水热法生长在其表面，随后将带有羧基的金纳米颗粒自组装到氧化锌纳米锥阵列表面，从而获得金纳米颗粒–氧化锌纳米锥阵列/石墨烯泡沫复合电极。结果表明，该电极用于多巴胺检测时具有高灵敏度和...
本文设计并制备了一种基于DNA适配体和还原氧化石墨烯/金纳米粒子（RGO/AuNPs）的无标记电化学适配体传感器，用于超灵敏检测内切葡聚糖酶II（EGII）。内切葡聚糖酶（内切纤维素酶，EC 3.2.1.4）是工业中广泛使用的酶之一，但快速、选择性、定量检测该酶的方法发展缓慢。作者采用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和...
由于载流子迁移率高，石墨烯被认为适合用于场效应晶体管。然而，其在小分子免疫传感中的应用仍有限。为研究石墨烯场效应晶体管（G-FET）检测电荷小或无电荷小分子的潜力，作者将开放三明治免疫分析（OS-IA）应用于 G-FET。OS-IA 利用抗体可变区轻链片段 VL 和重链片段 VH 在无抗原时亲和力低、加入抗原后形成 VH-抗原-VL...
本文报道了一种基于三维DNA矩阵有序结合位点和空腔结构的电化学发光（ECL）生物传感器，用于检测谷胱甘肽（GSH）。首先，利用炔基标记的四面体DNA块（TDBs）在电极表面自组装构建富炔三维矩阵（C≡C-3DM）。随后，以GSH诱导的点击化学作为信号开关，将大量叠氮-DNA修饰的金银纳米团簇（N3-AuAg NCs）引入C≡C-3D...
生物受体与其靶标之间的相互作用是开发高灵敏、高特异且稳健诊断器件的关键。生物受体在传感表面的间距和取向若不理想，会阻碍生物分子相互作用并降低生物传感器性能。本研究首次提出并实现了一种三维 DNA 折纸（DNA origami）设计，其包含针对检测体系定制的锚定点，用于在 Evalution 微流控平台中圆盘形微颗粒表面纳米结构化生物...
单细胞粘附力在生物科学中至关重要，但现有方法通量极低且缺乏时间分辨率。原子力显微镜（AFM）可直接测量单个细胞与基底间的脱离力，但每天仅能测少数细胞，且无法在数小时尺度评估粘附力动力学。本研究将高空间与时间分辨率的共振波导光栅（RWG）无标记光学生物传感器与机器人流体力显微镜（FluidFM BOT）相结合，用于监测活癌细胞粘附。与...
木质素是植物生物质中可再生芳香碳的重要来源，但因其含有非水解醚键、疏水性强且结构复杂，难以降解。本文综述了细菌木质素降解酶的发现、分子作用机制及其将木质素或木质纤维素转化为芳香化学品的应用。重点介绍了染料脱色过氧化物酶（Dyp）、多铜氧化酶/漆酶、锰超氧化物歧化酶和谷胱甘肽依赖β-醚酶等细菌酶类，及其对β-O-4芳基醚键的氧化或还原...
本文采用密度泛函理论（DFT）研究 DNA/RNA 碱基对（G-C、A-T、A-U）在缺陷石墨烯（双空位 DV 和 Stone-Wales SW）以及硼、硅缺陷掺杂石墨烯（B-DV、Si-DV、B-SW、Si-SW）片层上的吸附行为。计算表明，Si-SW 片层上碱基对的稳定性最高，分别为 G-C −80.59 kcal/mol、A-...
电化学生物传感器因电化学方法灵敏度高、生物识别元件选择性好，已广泛用于病原生物标志物检测、医学诊断与临床分析。然而，临床样品中含有蛋白质、细胞、多糖和脂质等多种生物污物，其复杂基质会严重影响传感器在直接检测或浸没于变化条件时的可靠性与稳定性。因此，设计能够有效降低非特异性结合、在优化分析中维持生物传感器性能的抗污传感平台十分必要。本...
多数真核细胞通过氧化磷酸化系统（OXPHOS）产生三磷酸腺苷（ATP）以支持细胞活动。我们在培养细胞实验中鉴定缺氧诱导蛋白 G0/G1 转换基因 2（G0s2）为 OXPHOS 的正向调节因子，并证明 G0s2 可保护培养心肌细胞免受缺氧损伤。本研究通过构建斑马鱼 g0s2 功能缺失与功能获得模型，考察 G0s2 在体内对缺氧的保护...
植入式和可穿戴生物传感器能够长期监测生物物理和生化参数，对疾病早期及无症状诊断和及时临床干预极具吸引力。然而，作为生物识别元件的抗体稳定性差，且缺乏在不严重损害传感器功能的前提下按需刷新生物传感器的有效方法，仍是实现长期监测蛋白质生物传感器的重大挑战。本文提出一种将抗体进行有机硅包埋的新方法，以在传感器刷新过程中通常遇到的严苛条件及...
本文报道了一种基于刺激响应DNA功能化金属有机框架（MOFs）的比率表面增强拉曼散射（SERS）生物传感器，用于检测三磷酸腺苷（ATP）。该传感器以金纳米花（GNFs）为SERS基底，将甲苯胺蓝（TB）封装于DNA三元Y-junction锁定的MOF微孔中。ATP存在时，ATP适配体（S2）与ATP结合，使Y-junction解体，...
传统离子载体型纳米传感器通常使用尼罗蓝衍生的色离子载体作为指示剂，但其在生物样品中易受强背景吸收、自荧光和散射干扰，限制了应用。本文报道了一类钾离子选择性纳米传感器，采用三重态-三重态湮灭上转换（TTA-UC）作为信号机制，以降低生物介质中的光学干扰，并利用pH敏感猝灭分子调节上转换荧光强度，使其响应分析物浓度变化。该传感器将TTA...
近几十年来，核酸适配体作为新型生物识别元件，在电化学亲和生物传感器中展现出强大应用潜力。相较于抗体，适配体可通过体外系统进化筛选获得，具有对多种分析物近乎无限的选择能力、合成生产简便且成本低、热稳定性与重现性好、可化学修饰、能在电极表面稳定定向固定、对目标物亲和力与选择性高，并可设计成对目标敏感的三维折叠结构。本综述系统概述电化学适...
基因编码荧光蛋白激酶生物传感器是阐明激酶组的核心工具。其适应性和多功能性使研究者能够在活细胞和完整生物体中实时观察激酶活性的时空动态。本综述系统介绍了多种激酶生物传感器类型及其在复杂生物系统中的新兴应用，重点讨论神经元系统和整体动物环境中使用的激酶活性报告器。文章概述了基于FRET的激酶活性报告器设计，包括供体-受体荧光蛋白对、激酶...
本文通过酰氯化反应将两个β-环糊精（β-CD）单体与3,5-双(溴甲基)吡啶连接，合成全O-甲基化环糊精二聚体（Py2CD），并使其吡啶氮与钴原卟啉（CoIII-PPIX）中的CoIII发生轴向配位/共价连接，构建仿生组装体CoIII-PPIX@Py2CD。紫外-可见吸收光谱、圆二色光谱和1H核磁共振用于表征Py2CD及其与CoII...
本文校准并验证了分子力学中表示双阴离子磷酸基团（DPG）所需参数。DPG 是信号生物分子和蛋白结合配体的关键片段，也是结合于磷酸葡萄糖异构酶（PGI）二聚体界面的生物传感器组成片段；PGI 是参与糖代谢的胞内酶，其胞外形式又称自分泌运动因子（AMF），与转移形成密切相关。长期目标是设计对血液中 AMF/PGI 癌症生物标志物具有更高...