针对环境和人体健康威胁的低成本、便携式检测需求，作者提出一种无标记光学全细胞大肠杆菌生物传感器，用于检测合成拟除虫菊酯类杀虫剂暴露的生物标志物3-苯氧基苯甲酸（3-PBA）。该传感器类似竞争ELISA，但使用表面展示抗3-PBA单域骆驼源纳米抗体（VHH）的全细胞作为检测元件。工程菌与3-PBA-蛋白偶联物混合后发生可肉眼观察的交联...
分枝杆菌感染引起的肺病仍是全球公共卫生问题。结核分枝杆菌复合群（MTBC）与非结核分枝杆菌（NTM）所致肺部疾病临床表现高度相似，快速区分二者对合理治疗至关重要。本研究旨在建立基于抗体的生物传感器系统，用于识别 MTBC 和 NTM 感染。作者制备并表征了特异性识别分枝杆菌 Ag85B 蛋白的单克隆抗体（mAb）。其中，抗 Ag85...
基于纺织品的电子器件因兼具可穿戴功能与柔性纤维的柔软舒适性而备受关注。本文报道了一种动态可拉伸的高性能超级电容器，用于为一体化纺织系统中的集成传感器供电，以检测多种生物信号。该超级电容器采用 MWCNT/MoO3 纳米复合电极和非水凝胶电解质，并沿织物 course 方向制备，在动态和静态形变（包括实时拉伸）下均表现出稳定且优异的电...
本文报道了一种灵敏且通用的生物传感方法LUCID（luminescence compact in vitro diagnostics），用于定量分子与细胞分析。LUCID采用上转换纳米颗粒（UCNPs）作为发光报告分子，并在智能手机上实现互斥的光激发与读出时序。该策略通过时间门控检测长寿命上转换发光，消除激发光串扰并降低自荧光，从而...
在工程化大肠杆菌中构建的从头香草醛生物合成途径具有工业价值，但受儿茶酚 O-甲基转移酶（OMT）催化原儿茶酸转化为香草酸这一步骤限制。为寻找替代 OMT，作者基于鞘氨单胞菌 VanR-VanO 系统构建了香草酸遗传编码生物传感器。利用大肠杆菌启动子库进行理性优化后，最佳构建体获得大于 14 倍的动态范围。该传感器及其进化变体表现出显...
本文报道了一种水溶性树枝状铂(II)配合物（Pt-DG2），用作细菌细胞的磷光标记探针。该探针以 BAPAD 型全脂肪族酰胺-烷基第二代树枝体（DG2）包裹 Pt(II) N∧C∧N 发光核心，末端氨基赋予其水溶性，并通过氢键与静电作用结合革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌表面。树枝状结构可屏蔽分子氧猝灭、抑制聚集，使配合物在水相中保持较长...
噬菌体是一类感染细菌的病毒，因其生物学特性明确且具备多种优势，在生物技术中发挥重要作用。噬菌体展示是指将外源肽或蛋白与噬菌体外壳蛋白融合并表达于噬菌体颗粒表面。2018年，George P. Smith和Gregory P. Winter因“肽和抗体的噬菌体展示”共同获得诺贝尔化学奖的一半。自1985年首次报道以来，该技术已显著发展...
微小RNA（miRNAs）是癌症及某些疾病早期诊断和分子发病机制研究中的潜在分子生物标志物。本文首次开发了一种简便、无标记且无信号放大的电化学生物传感器，用于检测 miRNA。该传感器以十字形 DNA 折纸纳米结构为平台，在其预选位点固定多条单链 DNA 探针，并以亚甲基蓝（MB）作为杂交氧化还原指示剂。通过合理控制探针密度，DNA...
本文是对《ACS Omega》2018年论文“EGCG暴露肿瘤细胞在仿生界面上高分辨率黏附动力学：无标签生物传感器与经典终点法比较监测细胞活力”的更正。作者指出原论文第3385页图3中单位误写为 mg/mL，正确单位应为 μg/mL，并在此重新绘制修订后的图3。该图展示 Epic BT 无标签生物传感器记录的细胞黏附动力学曲线，曲线...
汞是全球主要水污染物之一。本研究基于携带 merR 基因的遗传修饰质粒，分别构建了以荧光素酶（LucFF）和翡翠绿色荧光蛋白（EmGFP）为报告基因的全细胞与无细胞生物传感器，用于检测水样中的汞。两种构建体在大肠杆菌和无细胞体系中均达到 1 ppb 汞的检出限。研究发现，高浓度汞对细菌具有细胞毒性，导致全细胞传感器在高汞浓度下出现异...
畜禽中抗菌药物滥用导致耐药菌上升，全球监管机构限制食品动物使用重要抗生素。为快速、可靠地检测肉制品中的抗生素残留，作者开发了一种基于亲和力的无标记电化学生物传感器，用于检测肉样中头孢噻呋（ceftiofur）残留。该传感器在聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基底的金电极上自组装二硫代双（琥珀酰亚胺基丙酸酯）（DSP）交联剂，并固定抗头孢...
本研究以鸡蛋白（CEW）保护的金纳米簇（CEW-AuNCs）为传感材料，由 CEW 与 HAuCl4 一锅合成，用于测定表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯、儿茶素、迷迭香酸、白藜芦醇、抗坏血酸和谷胱甘肽等天然抗氧化化合物在 Cu(II) 存在下的促氧化活性。这些化合物将 Cu(II) 还原为 Cu(I)，Cu(I) 主要结合到 CE...
Förster 共振能量转移（FRET）在绿色荧光蛋白突变体之间被广泛用于监测蛋白质相互作用，并作为荧光生物传感器的读出模式。尽管荧光团之间的距离和分子夹角对 FRET 至关重要，但荧光蛋白 FRET 的结构细节一直缺乏。本文报道了荧光蛋白 mCerulean3 和 cpVenus 在生物传感器 Twitch-2B 内发生 FRET...
NAD+在正常与病理过程中发挥核心作用，抑制其合成可用于包括黑色素瘤在内的癌症治疗。为在活细胞中定量NAD+水平并解析NAD+合成的区室化问题，本研究采用近期报道的遗传编码NAD+荧光生物传感器LigA-cpVENUS，将其靶向BRAF-V600E突变的A375转移性黑色素瘤细胞的细胞质、线粒体和细胞核。以NAMPT特异性抑制剂FK...
本文构建了一种由单链 DNA 模板银纳米团簇（DNA-AgNCs）作为双发射荧光团的比率荧光纳米探针，用于高灵敏、高选择性检测半胱氨酸（Cys）和组氨酸（His）。DNA-AgNCs 具有双荧光发射特性：470 nm 激发时产生峰值位于 560 nm 的弱绿色荧光，550 nm 激发时产生峰值位于 595 nm 的强红色荧光。研究发...
microRNA（miRNA）是多种疾病的重要调控因子，也是早期癌症诊断的潜在生物标志物。本文提出一种无酶表面增强拉曼散射（SERS）平台，用于敏感、可靠地检测 miRNA-21。该平台将基于校正内标（IS）的比率型 SERS 探针与错配催化发夹组装（CHA）扩增相结合。4-氨基硫酚（4-ATP）作为内标分子修饰在银纳米粒子装饰硅片...
本研究旨在开发基于表面等离子共振（SPR）的免疫传感器用于凝血酶检测。为此，在金表面构建3,3′-二硫代二丙酸双(N-羟基琥珀酰亚胺酯)（DSP）与6-巯基-1-己醇（MCH）混合自组装单分子层（mSAMs），用于固定抗凝血酶抗体。采用流动池耦合SPR系统测定免疫传感器对不同浓度靶蛋白凝血酶的性能。免疫传感器线性检测范围为30.0–...
本研究旨在比较无龋与龋活动儿童全唾液中主要微生物物种，以评估口腔微生物组在龋病发生中的作用。作者采用IBIS Universal Biosensor（PCR-MS）技术对95份儿童全唾液样本中优势微生物进行无培养、非靶向检测。结果共检出24个属和65个种，念珠菌属（Candida）和链球菌属（Streptococcus）在样本中常见...
全细胞生物传感器为重金属检测提供了简便方法，但以往设计主要模拟细菌重金属抗性系统，缺乏理性设计理论。本研究提出基于MerR家族传感器蛋白（SP）的金属检测电路设计策略。利用热力学模型设计一系列组成型启动子，调控cadR、pbrR、cueR和merR等SP表达水平，并以相应传感器蛋白结合启动子（SPBP）驱动eGFP报告基因。结果表明...
微加工技术使高灵敏度量热计的反应体积大幅降低、响应时间缩短、能量分辨率提高，为开发可与荧光和化学发光技术竞争的酶联免疫吸附检测（ELISA）平台提供了可能。本研究开发了一种基于常规 ELISA 试剂的热式 ELISA（TELISA）平台，通过量热法量化免疫反应产生的热信号。作者优化了微加工量热计，使其具有纳升级（nL）反应体积，最小...