聚二甲基硅氧烷（PDMS）薄膜与金纳米材料复合体系因在生物传感器中的应用而受到关注，但金与PDMS相容性差限制了传感灵敏度。本文报道了一种基于金纳米颗粒–PDMS（AuNP–PDMS）复合薄膜的表面应力生物传感器，用于检测牛血清白蛋白（BSA）。该AuNP–PDMS薄膜通过PDMS原位还原及葡萄糖进一步还原制备；两步还原AuNP改善...
随着植物残体生物反应器在水环境修复中的应用增加，其可能向水体释放大量溶解有机碳（DOC）。本研究将微生物燃料电池（MFC）传感器与大型植物残体生物反应器（MRBR）集成，提出一种节能降低出水DOC浓度的方法。通过再利用大型植物残体作为固体碳源，MRBR出水DOC浓度在第5天达到最高，随后迅速降至较低水平，且生物可利用DOC比例逐渐下...
本研究报道了首次人体评估，使用微创微针β-内酰胺生物传感器对健康志愿者进行实时苯氧甲基青霉素监测。研究在伦敦帝国理工学院临床研究中心进行，10名健康志愿者在口服苯氧甲基青霉素稳态（500 mg每6 h）期间，前臂佩戴固体微针传感器最长6 h。同步采集静脉血和微透析细胞外液（ECF）药代动力学样本。微针电位信号经LOESS平滑和个体线...
本研究提出一种稳健的双标志物生物传感策略，用于在人血清和全血等复杂体液中特异性、灵敏地电化学检测降钙素原（PCT）与C反应蛋白（CRP），以辅助脓毒症早期诊断。该策略利用氧化锌（ZnO）在电极-溶液界面的理化性质增强灵敏度，并通过扫描电镜、能谱、原子力显微镜、傅里叶变换红外光谱和荧光显微镜等表征手段确认适宜的生物传感表面。目标分析物...
精确监测铅(II)离子(Pb2+)对环境保护和人体健康监测具有重要意义。本文设计了一种基于Pb2+特异性DNAzyme和Cy3标记DNA修饰金纳米棒(AuNRs)的“关闭型”SERS检测策略，用于灵敏、选择性测定Pb2+。首先，将巯基化探针DNA通过Au-S键固定于AuNRs表面，再与DNAzyme催化信标杂交；在Pb2+存在下，D...
本文报道了一种用于 D-psicose（D-阿洛酮糖，D-allulose）生物合成的基于生物传感器的酶工程筛选策略。D-psicose 是一种天然含量低、非毒性、具有甜味且可能有助于对抗肥胖和 2 型糖尿病的稀有糖。作者以 Clostridium cellulolyticum 来源的 D-psicose 3-差向异构酶（DPEas...
长双链RNA（dsRNA）在哺乳动物细胞中可激活天然免疫反应，传统上被视为病毒复制产物，但近年证据表明人类细胞可内源表达 dsRNA，并在细胞周期、应激及抗病毒调控中发挥作用。本研究利用光致变色有机分子螺吡喃（spiropyran, SP）作为分子诊断工具，对 dsRNA 的表达进行谱图分析和定量。作者发现，SP 经紫外光开环生成的...
适配体是通过系统进化指数富集（SELEX）在体外筛选得到的核酸亲和试剂，已作为离子、小分子和蛋白质等靶标检测的生物识别元件受到广泛关注。过去三十年，适配体传感领域发展迅速，但面向小分子检测的高性能传感器仍难以满足诊断、环境监测和法医分析等应用需求，主要瓶颈在于通用传感平台开发复杂以及小分子检测灵敏度不足。本文综述了适配体小分子检测的...
去泛素化酶（DUBs）通过移除靶向蛋白上的多聚泛素链调控蛋白降解，现有DUB活性定量方法多限于酶或细胞裂解液体系，无法在完整细胞中直接测量。本研究开发了一种可穿膜、抗蛋白酶、荧光型且DUB特异性的肽基生物传感器。该传感器N端为β-发夹序列，兼具保护肽（protectide）和细胞穿透肽（CPP）功能，可增强胞内稳定性并促进完整细胞摄...
在个性化医学背景下，兼具诊断与治疗功能的材料受到关注。本文报道了一种廉价且可重复制备的 SrI2 与 β-D-果糖基金属有机框架材料。通过乙醇或乙腈中加热蒸发与重结晶，合成了三种化学计量比、对称性和晶体堆积不同的新化合物：[Sr(C6H12O6)2]I2 (1)、[Sr2(C6H12O6)3(H2O)3]I4·0.5H2O (2) ...
对大脑疾病进行化学诊断极具挑战，因此，设计并优化能够直接检测与神经疾病相关的化学生物标志物的工具，以改善诊断和治疗，受到极大关注。能够监测脑内化学物质、尤其是神经递质的工具，需要具备生物相容性，具有高的时空分辨率，并确保高选择性和灵敏度。近年来电化学方法的进展正在满足这些要求；由此得到的器件在体内神经递质检测中展现出巨大前景。尽管这...
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）水平调控细胞代谢与信号，其降低与多种疾病及生理衰老相关，因此亟需可在床旁使用的快速定量方法。本文报道一种用于快速定量生物样品中 NAD+ 水平的生物发光生物传感器。该传感器为半合成发光传感蛋白，由脱氢酶 sepiapterin reductase（SPR）、NanoLuc 荧光素酶（NLuc）和自标记...
回音壁模式谐振器激光器有望实现极低本征检出限，但现有配置复杂且稳健性不足，限制了其在生物传感中的广泛应用。本文报道了一种集成 Al2O3:Yb3+ 微盘激光器的无标记生物传感器。选用 Al2O3:Yb3+ 是因为其光学损耗低，且发射位于 1020–1050 nm，处于水吸收带之外。器件在水环境中实现 1024 nm 单模激光输出，线...
前列腺特异性抗原（PSA）是前列腺癌筛查和术后监测的重要血清生物标志物，但传统 ELISA、化学发光免疫分析等方法存在成本高、仪器复杂和灵敏度有限等问题。本文设计了一种高灵敏电化学生物传感器，用于检测总 PSA 和游离 PSA。该传感器采用三明治型电极结构，由氧化石墨烯/金纳米颗粒（GO/AuNPs）复合层、抗总 PSA 单克隆抗体...
本文评论了 Riegel 等关于 FAD 依赖性葡萄糖脱氢酶固定于 PEDOT:PSS-PVA 复合膜用于生物传感器应用的研究。作者指出，原研究用 Lowry 法测定释放蛋白量存在偏差，而蛋白量准确定量直接影响残余酶活性计算。由于 PEDOT:PSS 干扰 Bradford 法，原研究选用 Lowry 法；但加入 PVA 后未评估其...
单克隆抗体在生物制药中需求增长，生产过程中的质量与产量监控至关重要。本文报道了一种基于表面等离子共振（SPR）光谱法同时监测细胞培养样品中生物活性和总单克隆抗体浓度的方法。以绿色荧光蛋白（GFP）及其抗体作为模型体系，比较了胺偶联、His 标签捕获和 His 标签捕获偶联等固定化策略，用于构建生物活性 SPR 传感表面；并采用 Pr...
植入式神经生物电子器件有望成为神经系统疾病的治疗手段。美国 FDA 已批准电刺激用于听力障碍、帕金森病、癫痫等疾病，神经技术也可检测局部神经元活动以恢复功能。然而，现有电极在长期可靠性上的差异限制了其作为治疗或研究工具的效率。过去 5–10 年，神经电极在信号质量、分辨率和寿命方面已有提升，但仍需进一步改进电极设计以推动科学边界和临...
本文报道了一种基于开源无线微流控恒电位仪的葡萄糖生物传感器。作者设计了名为 iMED 的三电极多通道恒电位仪，以运算放大器和 WiFi 微控制器为核心，可执行循环伏安法和安培法，并通过标准 WiFi 网络无线编程，将电化学数据上传至开源云服务器，无需台式计算机。iMED 与由同一微控制器控制的微流控系统整合，包含四个丝网印刷碳电极阵...
高度取向氮化镓（GaN）纳米线阵列因化学稳定性好、生物相容性高、电子迁移率高且比表面积大，在生物传感中具有潜力，但用于电化学免疫传感器时仍需表面修饰以实现高效电荷转移并提供足够抗体固定位点。本文报道了一种基于聚多巴胺（PDA）表面化学与取向GaN纳米线阵列集成的无标记高灵敏电化学免疫传感平台。PDA通过有机聚合在GaN纳米线表面自组...
本研究构建了一种仅使用单一拉曼探针的新型比率型表面增强拉曼（SERS）生物传感器，并结合捕获葡萄糖氧化酶（GOx）的DNA水凝胶放大策略，实现对microRNA 122（miRNA 122）的准确灵敏检测，克服传统双探针比率法操作复杂和化学浪费问题。首先将3-巯基苯硼酸（3-MPBA）作为内标连接在二氧化硅@金纳米花（Si@AuNF...