本文提出一种基于交织聚合物网络（IPN）的图案化光子阵列芯片，用于葡萄糖的视觉检测。该 IPN 由光子网络和聚丙烯酸（PAA）网络组成；氨基苯硼酸（APBA）作为非酶葡萄糖响应基团被固定在 PAA 网络中。在碱性条件下，APBA 可与葡萄糖共价结合形成四面体硼酸酯复合物，在水凝胶中产生 Donnan 渗透压，使光子 IPN 体积膨胀...
报道了一种纸基表面增强拉曼光谱（SERS）生物传感器，即整合富集能力的 enPSERS 生物传感器，用于灵敏、无标记检测人血清中游离胆红素，以准确诊断黄疸及其相关疾病。该传感器由修饰在滤纸上的多功能氧化石墨烯-等离激元金纳米星（GO-GNS）杂化材料构成，兼具 SERS 高灵敏度检测、血清胆红素富集以及 GO-GNS 杂化材料对滤纸...
利用 DNA 折纸或肽交联技术制备的软材料有望成为未来诊疗平台，但神经退行性疾病中天然形成的肽聚集体正成为日益沉重的公共卫生问题。为此，作者提出一种人工肽纳米网络生物传感器，通过模拟病理肽的发病过程来对抗天然病理肽。具体而言，外周血小板可分泌 Aβ 并诱导其交联与聚集，在电极表面形成肽纳米网络，使大量聚酪氨酸链共价捕获于网络中，作为...
DNA电化学生物传感器是诊断多种疾病的一种可行替代方案。本文报道了一种基于电位弛豫测量的人乳头瘤病毒16型（HPV-16）电化学传感方法，该测量与DNA修饰金电极复合双电层的放电相关。该方法允许提出DNA/Au电极的等效电路（EC），并通过电化学阻抗谱（EIS）测量加以验证；该模型不同于双电层模拟中常用的Randles电路。研究采用...
电化学生物传感器在医学诊断领域展现出巨大潜力，其性能高度依赖传感材料。氧化锌（ZnO）纳米结构可作为生物事件发生的活性位点，进而决定器件的灵敏度与稳定性。ZnO纳米结构可制备为零维（纳米颗粒和量子点）、一维（纳米棒、纳米管、纳米纤维和纳米线）、二维（纳米片、纳米薄片、纳米盘和纳米墙）以及三维（空心球和纳米花）等不同维度形态。零维结构...
本研究开发了一种小型、低成本、高灵敏的电化学生物传感器，通过将特异性抗淀粉样蛋白β（Aβ）抗体固定于自组装单分子层（SAM）功能化的叉指链状电极（ICE）上，构建 anti-Aβ/EDC–NHS/SAM/ICE 传感器。该传感器可特异性检测人血清（HS）中 Aβ1–42 肽，后者是阿尔茨海默病（AD）的主要生物标志物之一。采用电化学...
生物传感技术是近几十年快速发展的领域，其中基于折射率传感方案的光学生物传感器发展尤为迅速。本综述重点回顾近二十年来基于折射率传感的导波光学生物传感器进展。文章首先简要讨论无标记折射率生物传感器的基本原理，随后综述传感器设计进展，特别是换能器构型与传感器件集成，强调提升该技术所面临的挑战与努力。文中还介绍多种表面功能化策略，用于构建定...
全球生活污水年产量约310 km3，污水中因生活用水使用而含有重要有机负荷。该有机负荷通常采用标准方法，即五日生化需氧量（BOD5，ISO 5815）进行表征，以反映可生物降解有机负荷。然而，BOD5测定协议非常耗时，需要5天，并且由于环境接种体的变化，约20%的结果可能出现变异。为弥补这些限制，本文提出一种创新概念，依赖于严格筛选...
克氏锥虫（Trypanosoma cruzi）是恰加斯病的病原体，其毒力因子转唾液酸酶（trans-sialidase, TS）和克鲁齐蛋白酶（cruzipain, CrP）含有高度抗原性结构域，曾被报道可作为疾病诊断工具。本研究评估将CrP和TS催化结构域用于基于表面等离子共振（SPR）的免疫传感器，以诊断慢性恰加斯病。使用犬血清...
群体感应（QS）和生物膜形成是许多病原菌抗生素耐药的重要机制，需寻找替代策略以防治多重耐药菌引起的反复或慢性感染。本研究比较膳食植物化学物姜黄素、槲皮素、芹菜素、焦性没食子酸、没食子酸和木犀草素对 Chromobacterium violaceum ATCC 12472 的 QS 活性及生物膜形成的抑制潜力，并评估其对 Pseudo...
在阿尔茨海默病（AD）和 tau 蛋白病中，tau 聚集伴随进行性神经退行，且聚集 tau 似乎通过朊病毒样种子作用在相邻神经元和脑区间传播。因此，抑制该种子作用可能成为治疗 tau 蛋白病的途径。作者报道了 tau 聚集倾向片段 SVQIVY 的 1.0 Å 微电子衍射结构，该片段存在于 AD 和 tau 蛋白病患者来源纤维核心中...
细胞核内钙（Ca2+）信号可独立于胞质钙调控基因转录与细胞增殖。受体酪氨酸激酶（RTK）核转位是局部激活核内信号级联的重要方式，核内表皮生长因子受体（EGFR）与转录调控、DNA损伤修复及癌症治疗耐药相关。RTK可在核内水解磷脂酰肌醇4,5-二磷酸（PI(4,5)P2），通过肌醇1,4,5-三磷酸受体（InsP3R）促使核质网释放C...
乳酸氧化酶（LOx）能选择性催化复杂基质中乳酸氧化，是乳酸生物传感器中优先使用的生物识别元件。作者前期将 LOx 交联固定于修饰丝网印刷电极上，构建了具有双线性范围的乳酸生物传感器，其中 4–50 mM 线性范围与汗液乳酸水平相匹配，并推测该行为源于非典型底物抑制。为阐明该抑制现象，本文研究 LOx 在底物浓度升高时的结构变化。荧光...
表面等离子共振（SPR）已成为多种目标物原位生物亲和检测的领先技术，无需荧光或酶标记。本文报道了一种用于超灵敏检测癌胚抗原（CEA）的SPR生物传感器。该传感器采用Ti3C2-MXene基传感平台和MWCNTs-PDA-AgNPs信号增强剂。Ti3C2-MXene是一类新型二维过渡金属碳化物，具有大比表面积、亲水且生物相容的表面，适...
蛋白激酶表达与活性增强是肿瘤细胞增殖和癌症进展的关键，相关激酶形成复杂互作网络。为评估激酶抑制剂对信号网络的影响，作者建立了基于荧光共振能量转移（FRET）生物传感器的高内涵成像方法，用于在两种三阴性乳腺癌（TNBC）细胞系 HCC1806 和 Hs578T 中定量检测 ERK 和 AKT 活性。首先利用 EGF 刺激及不同 MEK...
由于纳米材料潜在毒性，其生物相容性评价备受关注，但传统生物相容性检测难以快速给出毒性报告。我们开发了一种基于全细胞的生物传感器，用于追踪纳米材料生物相容性，旨在为降低毒性水平的纳米材料工程化提供快速反馈。利用合成生物学方法，我们对四种热休克反应（HSR）蛋白的启动子进行了工程化改造。初始设计中，将报告基因克隆至所选启动子下游。初步结...
潜伏结核感染（LTBI）实验室诊断主要依赖干扰素-γ释放试验（IGRA）。本研究在425名医护人员中比较新型ELISA法IGRA STANDARD E TB-Feron ELISA（TBF）与QuantiFERON-TB Gold In-Tube（QFT-GIT）的性能，并按厂家方案及“交叉方式”（一种试管配另一种ELISA）进行定...
食品安全是全球范围内最重要且最广泛的研究议题之一。开发用于检测食品中不安全因素的分析方法或设备，对保障食品安全至关重要，也是食品安全研究的重要内容。近年来，用于食品安全分析的高性能传感器取得了显著进展。将具有优异性能的碳基纳米材料组合应用于传感器，是一类能够增强信号转换、提高检测准确性和灵敏度的特定传感体系，使其达到前所未有的水平，...
设计并制备具有高生物分子选择性和特异性的智能液体量子点（LQDs）仍是当前挑战。本文理性设计了一种多功能PEG化杯[4]芳烃衍生物（PCAD），并通过主客体化学将其用于构建酪氨酸（Tyr）响应的CdSe-LQD生物传感器。PCAD下缘叔丁基与CdSe量子点表面的油酸链发生疏水作用，实现稳定包覆；上缘酯基和PEG链则提供Tyr识别位点...
基于细胞的生物传感器是生物技术中的关键工具，近年来因减少动物实验以及高通量、低成本体外筛选平台在环境诊断、生物医学诊断、药物开发和毒理学中的需求而重要性不断提升。电化学/电子细胞生物传感器能够以非侵入、无标记方式长期实时监测细胞生理状态，并具有自动化和并行化潜力，但普遍存在需要表面修饰以保证细胞粘附、与光学检测兼容性有限、以及依赖频...