本文设计并制备了一种新型三维DNA纳米球，并将其与多重无酶放大策略结合，构建了用于超灵敏检测癌胚抗原（CEA）的光电化学（PEC）生物传感平台。该三维DNA纳米结构通过碱基互补配对在数分钟内自组装，并经滚环扩增（RCA）反应形成。电极上Au NPs/ZnSe QDs产生的强光电流可被固定在电极表面的3D DNA纳米球有效降低，使光电...
细胞释放的外泌体在细胞间通讯中发挥重要作用，并在癌症早筛和预后评估中具临床潜力。本文开发了一种基于二维MoS2–Fe3O4纳米结构（MOFE）作为磁响应探针的超灵敏巨磁阻（GMR）生物传感器，用于外泌体检测。MOFE通过简单相转移法合成；与纯Fe3O4磁性纳米颗粒（MNP）相比，层状MoS2可作为模板招募高密度MNP，形成多磁性颗粒...
离子敏感场效应晶体管（ISFET）生物传感器可通过无标记、实时监测实现数据采集，但血清中带电蛋白质会干扰电信号转导，使生物标志物直接定量困难。本文报道了具有预设界面电荷的蛋白封闭层（PBLs）的制备，以最小化ISFET上的非特异性蛋白结合。利用带电蛋白前体可调控PBL界面电荷，同时保留其固有电学特性：中性为血红蛋白（Hemo），正电...
快速检测食源性病原菌对保障食品安全和人类健康至关重要。本研究通过水热法制备还原氧化石墨烯-碳纳米管（rGO-CNT）纳米复合材料，用于无标记电化学快速、准确检测致病细菌如肠沙门氏菌。采用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、X射线衍射和透射电镜对复合材料进行表征。将rGO-CNT滴涂于玻璃碳电极（GCE）表面，并进一步修饰氨基修饰DNA适配...
柑橘黄龙病（Huanglongbing, HLB）是柑橘最严重病害，目前无有效治疗，防控依赖早期检测并移除感染树。因此需要准确、及时、稳健的诊断技术以减少传播。本研究报道一种敏感、选择性无标记生物传感器，将单壁碳纳米管（SWNTs）场效应晶体管/化学阻性换能器的物理化学优势与针对分泌蛋白生物标志物 Sec-delivered eff...
微生物燃料电池（MFC）生物传感器是用于监测多种底物的自维持装置，但用于重金属检测的报道仍较少。本研究对大肠杆菌 BL21 进行遗传改造，使其在锌响应启动子 PzntA 控制下表达 zntR、ribB 和 oprF 基因，从而感知锌离子（Zn2+）并促进核黄素和孔蛋白合成。工程菌株可产生较高水平核黄素（2.4–3.6 µM），并提高...
模拟内皮和上皮细胞的生理或病理屏障功能是血管、肺、肠道和血脑屏障等器官芯片模型的关键。近期模型已引入三维细胞外基质水凝胶，以重现天然微环境中的细胞-基质相互作用。然而，这些三维器官芯片模型的屏障功能评估通常局限于基于荧光的扩散通透性测量。本文开发了一种片上电化学方法，用于在三维水凝胶血管模型中测量内皮通透性，以电活性示踪剂替代普遍使...
细菌群体感应（quorum sensing, QS）系统参与铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）感染中多种毒力性状的表达，削弱该细胞通讯系统是避免诱导耐药性的抗感染策略。海洋环境因生物多样性高，是新型生物活性化合物的重要来源。本研究从红树林植物 Avicennia marina 木材中分离12株形态不同的海洋...
本文报道了一种基于解聚诱导发光（DIE）的“点亮”型荧光传感平台，用于选择性识别平行 G-四链体（parallel G-quadruplex, G4）DNA。作者设计并合成了一系列香豆素-喹唑啉（CQ）共轭物，其中 CQ4 在水溶液中可自组装形成发生聚集猝灭（ACQ）的超分子聚集体，荧光较弱；当与平行 G4 结合时，CQ4 的平面 ...
本综述重点讨论生物胺（BAs）的定量检测。生物胺被视为食品新鲜度或腐败的质量指标，并可用于评估食品加工过程中的微生物作用。生物胺对人体健康具有多种潜在危害，且以不同浓度广泛存在于各类食品中。为实现其可靠、精确检测，生物胺生物传感器已成为一种高效工具，能够以微型化形式实现快速、准确评估。多种胺氧化酶组合被用于构建生物传感器，以增强特异...
基于表面等离子共振（SPR）的无标记小分子检测面临信号放大挑战。本文比较了自组装单分子层（SAM）金芯片与负载金纳米颗粒（AuNPs）金芯片用于黄曲霉毒素B1（AFB1）检测。SAM金芯片经EDC-NHS交联剂活化、蛋白A（Protein-A）接枝及抗AFB1抗体固定；另一芯片将功能化硫辛酸AuNPs沉积于SAM金芯片，再经EDC-...
本文详细报道了将羧甲基腰果胶（CMCG）设计为抗体固定化平台，并用于构建细菌检测生物传感器。腰果胶（CG）首先被分离并进行表征，随后通过羧甲基化反应转化为羧甲基腰果胶（CMCG）。CMCG薄膜能够作为抗体固定化的有效载体；该薄膜采用循环伏安法电沉积到金表面，电位扫描范围为-1.0 V至1.3 V，扫速为50 mV s−1，循环10次...
病原菌的灵敏高效检测是早期诊断的核心挑战。本文提出一种基于多重放大策略的超灵敏电化学生物传感器，用于准确检测大肠杆菌O157:H7（E. coli O157:H7）。首先，从E. coli O157:H7中提取的特异性靶序列通过三维DNA行走器（3D DNA walker）进行转化和放大，产生大量转化核酸片段（FTN）。随后，这些F...
本文报道了一种用于检测锰超氧化物歧化酶（MnSOD）基因的三维多重自清洁电化学比值纸基微流控分析装置（SER-µPAD）。该装置基于内参比探针和核酸外切酶III（Exo III）辅助的分析物循环放大策略，用于核酸的快速准确检测。为简化手工操作，作者在纸基装置中引入多路径自清洁片，通过调控流体传输实现电极的时间可编程自清洁。为实现高灵...
葡萄糖因与糖尿病或低血糖密切相关，是生物传感器的重要检测对象。开发高效电催化剂对构建葡萄糖检测设备至关重要。CoMoO4 作为一种双金属氧化物，具有独特的电化学性质；三维大孔碳（MPC）具有较大比表面积和优异导电性，可作为负载纳米材料的支撑体，形成具有协同效应的复合材料。本文通过简便方法将纳米棒状 CoMoO4 锚定在 MPC 上，...
细胞因子介导并调控免疫与炎症反应，维持机体稳态。针对全身给药易产生不良反应的问题，本文提出一种基于分析物接吻诱导信号（analyte-kissing induced signaling）的炎症治疗诊断概念装置：当促炎细胞因子干扰素-γ（IFN-γ）达到目标水平时，实时触发抗炎药物阿司匹林释放。该结构转换适配体生物传感器可在大鼠体内和...
本文报道了一种基于重组工程化果糖肽氧化酶（FPOX）的安培生物传感器，用于特异性检测糖化血红蛋白（HbA1c）的蛋白酶解产物果糖基缬氨酰组氨酸（Fru-ValHis）。该传感器将具有更高底物特异性的 FPOX 固定于壳聚糖（CHIT）、氧化石墨烯（GO）和金纳米颗粒（AuNPs）修饰的 FTO 电极表面。传感器对 0.1–2 mM ...
本文综述了模型驱动精准给药及电子病历（EHR）集成临床决策支持工具的发展与实施。作者指出，尽管精准医学和可穿戴/生物传感技术使实时监测药物暴露成为可能，但精准给药尚未成为普遍临床现实，主要原因在于传统药物开发以人群为基础，暴露-反应关系未充分表征，且缺乏广泛可用的检测与监管路径。文章讨论了药物开发、监管、床旁检测、EHR集成、教育培...
电化学汗液生物标志物传感器若将急性疾病误判为慢性疾病或反之，会给患者带来心理、情绪和经济压力。为提高区分急性和慢性状态的准确性，需要建立参考生物标志物，对目标疾病生物标志物进行组合传感基准化。本文首次以汗液氯离子作为参考/索引标志物、以汗液皮质醇作为疾病标志物，提出组合汗液生物标志物基准化方案。该方案采用柔性基底上的两电极电化学系统...
离子通道可通过改变离子通量调节细胞膜电位（Vm）和细胞迁移，但 Vm 调控迁移的机制尚不清楚。本研究显示，Nav1.5 钠通道在非兴奋性乳腺癌细胞中承载持续性内向 Na+ 电流，可在分钟时间尺度上去极化静息 Vm。这种 Nav1.5 依赖的 Vm 去极化增加迁移细胞前缘处 Rac1 与磷脂酰丝氨酸（phosphatidylserin...