本文首次报道了一种无分离电化学发光（ECL）免疫分析方法，用于生物标志物检测。该方法结合靶标辅助邻近杂交和DNA ECL信号探针的动态竞争杂交。以急性心肌梗死标志物心肌肌钙蛋白I（cTnI）、心肌肌钙蛋白T（cTnT）和肌红蛋白（Myo）为模型蛋白，采用相应抗体作为识别探针，以标记钌配合物的DNA5作为ECL信号探针DNA5-Ru1...
氯苯那敏（CPA）是一种常用的 H1 抗组胺药，广泛用于缓解过敏症状、哮喘及过敏性休克等，因此需要灵敏可靠的检测方法。本文报道了一种基于过氧聚吡咯/还原氧化石墨烯复合修饰铅笔石墨电极的电化学生物传感器。通过循环伏安法在铅笔石墨电极上电聚合吡咯并负载还原氧化石墨烯，随后在氢氧化钠溶液中过氧处理，形成过氧聚吡咯/还原氧化石墨烯复合层；该...
本文报道了一种用于检测和表征蛋白-糖胺聚糖相互作用的生物传感器装置，将表面等离子共振成像（SPRi）与芯片上基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）联用。作者开发微阵列 SPR 生物芯片，用短链聚乙二醇自组装单分子层修饰金表面，并通过 DCC/NHS 活化共价固定人细胞因子基质细胞衍生因子-1α（SDF-1α）、...
本文设计了一种刚性三维（3D）DNA“纳米保险箱”（DNB），用于封装和释放识别探针（N3），并构建电化学生物传感器，以电活性二维金属有机框架（2D MOF）纳米片作为信号标签，实现汞离子（Hg2+）的超灵敏检测。初始状态下，N3被阻断DNA（blocker）锁定在DNB的三维腔体内。加入Hg2+后，发夹探针（H）通过T–Hg2+–...
实时检测物质使用对于优化行为干预和药物滥用干预具有重要意义，但现有方法存在诸多限制，需要较高的后勤和实验室条件。生物传感器在克服这些限制方面显示出巨大潜力。本研究设计了一种基于丝网印刷电极（SPE）的电化学生物传感器，用于检测合成大麻素（SC）。作者将抗体固定的磁性纳米粒子用于在换能器表面通过磁相互作用构建识别界面，以JWH-073...
动态调控是微调代谢通路、最大化目标产物合成的有效策略，但同时实现目标代谢模块的自主上调与下调仍具挑战。本研究将基于 CRISPRi 的 NOT 门与关键代谢物氨基葡萄糖-6-磷酸（GlcN6P）的新型生物传感器相结合，构建了自主双控（autonomous dual-control, ADC）系统。该系统通过感知枯草芽孢杆菌胞内 Gl...
本文报道了一种基于酶诱导金纳米颗粒聚集的比色适配体传感器，用于检测赭曲霉毒素A（OTA）。首先建立碱性磷酸酶（ALP）活性比色法：ALP催化抗坏血酸2-磷酸（AAP）水解生成抗坏血酸（AA），AA还原MnO2纳米片产生Mn2+，Mn2+介导柠檬酸稳定金纳米颗粒（AuNPs）聚集，使溶液颜色随ALP浓度升高由棕红经紫变为蓝，检出限为0...
细菌感染导致的脓毒症是重症监护病房死亡的重要原因，但现有诊断方法存在样本到结果时间长、灵敏度和选择性不足等缺陷。为弥补这一空白，作者开发了一种高度微型化（2.5×2.5 µm²）的等离子-光电纳米结构生物传感器，用于检测中性粒细胞死亡时释放入血循环的瓜氨酸化组蛋白H3（CitH3）。该器件将结构优化的半球形金纳米颗粒阵列与高亲和力抗...
黑色素皮质素-4受体（MC4R）在能量稳态、性功能、神经保护与神经发生中发挥重要作用，是中枢神经系统 G 蛋白偶联受体（GPCR）药物靶点。MC4R 具有较高组成活性，其内源性配体可表现为反向激动剂，但调控机制不清。作者假设金属离子可调节 MC4R 基础活性，采用荧光各向异性（FA）测定和新型红移荧光肽，对芽生杆状病毒（BBV）展示...
膜受体将胞外刺激转化为胞内信号，但其分子机制仍不清楚。本文报道了一种用于设计蛋白别构信号功能的计算方法。该方法结合分子动力学模拟与 Rosetta 设计计算，在别构位点工程化氨基酸“微开关”，通过调节受体构象稳定性或长程结构耦合，重新编程特定信号特性。作者设计了 36 个多巴胺 D2 受体变体，其组成型活性和配体诱导信号与预测高度一...
智能IT设备与生化检测结合可发展实用光学生物传感器。本文提出基于特定波长过滤和计数分析的简单光学传感系统，使用智能手机、纸基信号导引和生物传感通道。纸基信号导引在黑底上印刷不同亮度的红色图案；生物传感通道中辣根过氧化物酶（HRP）酶促反应生成蓝色产物，该通道可作蓝色滤光片吸收红光。当红色图案反射的红光被通道吸收时，图案呈黑色并与背景...
本研究构建了一种新型偏钒酸铋/二维碳氮化物/脱氧核糖核酸（BiVO4/2D-C3N4/DNA）适配体光电化学（PEC）传感器，用于超灵敏检测微囊藻毒素-LR（MC-LR），其检测灵敏度区间达到5×10-7 µg/L至10 µg/L。除MC-LR外，通过更换DNA适配体，该传感器还可高灵敏检测肿瘤标志物、重金属离子和抗生素。光生载流子...
作为概念验证，开发了一种由纯菌细胞基生物传感器（CBB）面板、荧光染料和偏最小二乘（PLS）建模组成的快速检测方法，用于评估工业废水样品的硝化抑制潜力。当前标准方法为比硝化速率（SNR）批试验，需约4小时并由熟练操作者完成。本研究将7株细菌（硝化菌和非硝化菌）暴露于28个不同工业废水样品，随后使用商品化“活/死”荧光染料检测膜完整性...
本文报道了一种用于监测溶解一氧化碳（CO）的电化学生物传感器平台。合成气发酵过程中，溶解CO浓度直接影响微生物转化效率，而现有气相色谱法和肌红蛋白生物测定法多为离线、耗时且操作繁琐。作者选用来自Hydrogenophaga pseudoflava的需氧一氧化碳脱氢酶（CODH），其溶剂暴露辅因子可直接向电极传递电子。将CODH固定于...
DNA功能化金纳米颗粒（DNA-AuNPs）兼具金纳米颗粒优异光学性质与DNA分子识别功能，在生物传感中具有重要潜力。由于表面DNA密度决定检测性能与共轭物稳定性，精确控制DNA-AuNPs表面密度对优化传感器至关重要。本文报道了一种用于定量金纳米颗粒表面多种未标记DNA的简便分析方法。该方法首先用氰化钾（KCN）溶解金纳米颗粒，释...
在进化过程中，生物体形成了对多种味感分子具有高敏感性和选择性的识别系统，为仿生仪器设计提供了灵感。为满足快速、灵敏、选择性风味分析需求，生物电子舌（B-ET）被提出，它将电子舌中长期使用的化学计量分析与生物启发材料（如天然味觉受体）的受体-配体亲和特性相结合。原型装置的研究拓展了应用可能，并提示其有望用于实际场景。近五年来，随着生物...
微电子技术、微流控和电化学传感平台的进展使基于汗液的个人健康监测设备成为可能，但有效汗液采集仍是可靠生物标志物分析的关键挑战，许多现有方法需要主动刺激（如离子导入、运动、加热）。自然出汗可在用户几乎不费力情况下采集汗液，是更合适的替代方案。为此，作者设计了薄水凝胶微贴片（THMP），同时作为汗液采集界面和电化学传感介质。为表征 TH...
基于D-荧光素/荧光素酶反应的ATP驱动生物发光已广泛用于细菌ATP检测，以评估医院、食品加工及细胞活性研究中的微生物污染。现有商品化ATP试剂盒虽可检测，但缺乏低成本、便携且灵敏度适中的用户友好型ATP生物传感器，难以满足现场快速筛查需求。本文提出一种创新冻干工艺，制备出即用型、稳定的ATP传感纸生物传感器，并可结合智能手机检测。...
5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）是一种重要的表观遗传修饰，参与哺乳动物核重编程、基因活性调控和DNA去甲基化起始。本文基于巯基功能化Fe3O4磁珠和5hmC中–CH2OH的共价化学反应，构建了一种电化学发光（ECL）传感器用于5hmC检测。首先制备Fe3O4磁珠并用聚多巴胺和4-巯基苯硼酸修饰，引入–SH；随后在M. HhaI甲基转移酶...
背景：癫痫患者的健康管理可通过可靠检测癫痫发作的可穿戴设备改善。设备若要被广泛采用，必须可接受且易用，患者观点至关重要。既往研究多收集对假设设备的反馈，很少考察实际佩戴体验。目的：评估癫痫患者持续使用可穿戴设备的第一手体验，理解其可接受性和易用性，并判断是否合理期待患者会使用。方法：在常规住院癫痫监测单元中，要求确诊癫痫的成年患者佩...