本文报道了一种用于检测乳腺癌生物标志物 microRNA 的电化学发光（ECL）生物传感器。该传感器以磁性玻璃碳电极为基底，利用发夹 DNA 探针捕获目标 microRNA，并通过 Klenow 片段 DNA 聚合酶、引物 DNA 和 dNTPs 实现目标循环再生与链置换聚合，从而放大检测信号。信号标记采用 CdTe 量子点（QDs...
微小RNA（microRNA, miRNA）是内源性非编码单链RNA，在基因转录、表达和细胞增殖等生物过程中起重要调控作用，其异常表达与癌症等疾病密切相关，因此高灵敏检测 miRNA 对临床早期诊断具有重要意义。本研究设计了一种基于三螺旋分子开关的电化学发光共振能量转移（ECL-RET）纳米放大器，用于构建 miRNA 电化学发光生...
糖尿病是全球重大公共卫生问题，糖化血红蛋白（HbA1C）是糖尿病诊断和血糖控制监测的重要指标。现有 HbA1C 检测方法准确但依赖昂贵仪器、试剂和耗材，难以用于资源匮乏地区；已有纳米传感方法多基于电化学，制备复杂且使用有毒化学品。本文开发了一种果糖基氨基酸氧化酶（FAO）功能化金纳米星（AuNs）比色生物传感器，作为 HbA1C 潜...
阿巴卡韦是广泛使用的HIV治疗药物，但约5%患者会发生危及生命的超敏反应，且该反应与HLA-B*57:01等位基因强相关。因此，用药前筛查HLA-B*57:01被推荐用于预防阿巴卡韦超敏反应。然而，传统PCR和序列分型等基因分型方法耗时长、成本高，限制了临床即时筛查。本研究开发了一种无标记叉指电极（IDE）生物传感器平台，将单克隆抗...
系统性抗肿瘤免疫可通过诱导恶性细胞发生免疫原性细胞死亡（ICD）而重建。某些细胞毒性化合物，如蒽环类、奥沙利铂和紫杉烷，可作用于癌细胞并激活死亡前应激通路，导致钙网蛋白（CALR）在细胞表面暴露，以及三磷酸腺苷（ATP）、膜联蛋白 A1（ANXA1）、高迁移率族蛋白 B1（HMGB1）和 I 型干扰素的释放；这些改变共同构成 ICD...
线粒体中超过一千种蛋白大多由核基因编码，需从胞质导入。由于缺乏在活细胞中评估该过程的工具，胞质事件如何调控线粒体蛋白导入仍不清楚。作者构建了一种可诱导、基于生物发光定量读出的分子生物传感器，用于监测主要的前序列介导线粒体蛋白导入通路。该探针由可切除的线粒体靶向信号、RGFP、RLuc及条件性不稳定域组成，只有在线粒体基质中切除靶向信...
病原菌污染严重威胁人类健康与安全。在感染早期快速生物传感病原菌，有助于选择正确药物治疗、阻断病原传播，并降低死亡率和经济损失。传统方法如聚合酶链反应（PCR）和酶联免疫吸附试验（ELISA）准确有效，但操作复杂、耗时长。电化学发光（ECL）生物传感器兼具电化学与光致发光分析优势，适合高灵敏度、简便的病原菌检测。本综述总结近年来用于病...
许多天然功能组织具有分形结构，在多个尺度上呈现自相似性。受蒸发驱动结晶启发，本文提出一种自下而上策略，将金属有机框架（MOFs）组装成分形结构。首先以 Cu(OH)2 为前驱体，在氨水中溶解后滴于碳纸（CP）上，经缓慢蒸发形成 Cu(OH)2 分形；随后在 2,3,6,7,10,11-六羟基三苯（HHTP）乙醇溶液中异质外延生长，获...
汞离子（Hg2+）是普遍存在的环境污染物，其检测对公共健康至关重要。本研究通过构建汞感应转录因子 MerR 与增强型黄色荧光蛋白（EYFP）的蛋白融合体，开发了一种新型荧光生物传感器。Hg2+ 诱导 MerR 发生构象变化，并将该变化转导为荧光信号变化。随着 Hg2+ 浓度升高，生物传感器蛋白的荧光强度降低，在 0.5–40 nM ...
微生物燃料电池（MFC）技术有望实现低成本、实时、现场的水源检测。为确定最佳操作条件，本研究考察了温度、pH和离子强度等环境因素对单室微型MFC传感器性能的影响。进水pH对MFC性能影响最大，每单位pH变化引起电流变化0.531±0.064 µA cm-2；在测试范围内，温度和离子强度影响较小，分别为0.010±0.001 µA °...
本文报道了一种用于检测microRNA-141（miRNA-141）的双向电化学发光（ECL）生物传感器，具有阿摩尔级检出限和两段式跨8个数量级的线性范围。在碳氮化物纳米片与金纳米粒子修饰电极上组装了血红素/G-四链体DNAzyme。当0.1 M K2S2O8作为共反应剂时，适量H2O2（不超过10 mM）可增强碳氮化物纳米片的EC...
结核病（TB）由结核分枝杆菌（MTB）引起，仍是全球主要致死性感染，现有 MTB 检测方法面临巨大挑战。为此，作者开发了一种新型电化学 DNA 生物传感器，用于检测 MTB 中的 IS6110 片段。首次将金纳米颗粒修饰的富勒烯纳米颗粒/氮掺杂石墨烯纳米片（Au-nano-C60/NGS）纳米杂化材料直接作为信号标签，无需额外氧化还...
本文报道了一种基于石墨烯/ITO纳米柱超材料/U形退火（Gr/ITO-NM/U-bent-A）的U形光纤局部表面等离子共振（LSPR）传感器，并用于DNA检测。与常规传感器相比，该传感器具有更高灵敏度、更低成本以及更好的生物亲和性和抗氧化性。此外，其原始ITO纳米柱阵列涂覆石墨烯的结构可产生显著的体等离子体共振效应。而且，由于不连续...
转录因子（TFs）的监测对于理解基因转录调控至关重要。本文通过编程核酸序列和级联循环放大策略，开发了一种高灵敏、无标记的电化学生物传感器，用于检测肿瘤细胞提取物中的转录因子。目标核因子κB p50（NF-κB p50）与双链 DNA 探针结合后，可保护探针不被外切酶 III（Exo III）消化，从而启动三个级联循环反应，在传感电极...
本文报道了一种原子薄、量子电容受限的场效应晶体管（FET）生物传感器，用于无标记检测 pH 变化并测量酶活性。器件以单层二硫化钼（MoS2）为沟道，用室温离子液体（RTIL，DEME-TFSI）替代传统氧化物栅介质，并与重掺杂硅背栅构成双栅结构。通过远程连接 pH 微电极，FET 可在室温下实现 4.4 V/pH 的 pH 灵敏度，...
mRNA 周转在转录后基因表达调控中起重要作用，但单细胞内 mRNA 周转的时空动态仍缺乏基本理解。为克服这一限制，作者开发了 TREAT 生物传感器，利用单 RNA 成像区分完整报告转录本和稳定的降解中间体。本文提出一套图像分析流程，用于半自动检测和追踪单个 mRNA 颗粒。该流程首先对齐双通道图像序列，生成细胞质感兴趣区域，然后...
本研究将葡萄糖氧化酶（GOx）浸泡负载于多孔单壁碳纳米管（CNT）薄膜中，该薄膜涂覆于铂盘电极表面，并在顶部覆盖一层阴极电泳沉积漆（EDP）。所得传感器在+0.6 V（vs. Ag/AgCl）下进行安培检测，通过氧化GOx催化葡萄糖产生的过氧化氢（H2O2）产生电流信号。传感器对葡萄糖的响应线性范围可达40 mM，检出限为50 μM...
荧光共振能量转移（FRET）是一种依赖供体与受体距离的能量转移机制，在生物传感器中具有应用潜力。本研究基于氮、硫双掺杂碳点（N,S-CDs）与金纳米颗粒（Au NPs）之间的FRET，建立了一种高效荧光“开启”型谷胱甘肽（GSH）检测方法。N,S-CDs由3-氨基硫酚经一锅水热法合成，具有优异荧光性能，最大发射波长为530 nm。将...
脑膜炎奈瑟菌是全球范围内导致脑膜炎球菌病的主要病原体。本文报道了一种多重交叉置换扩增（MCDA）联合纳米颗粒侧流层析生物传感器（LFB）用于快速检测脑膜炎奈瑟菌。研究针对脑膜炎奈瑟菌ctrA基因设计了特异性引物组，建立MCDA反应并与LFB联用，优化反应温度与时间后用于临床样本检测。结果显示，MCDA在64°C反应35 min即可扩...
微型机电系统是一类可提供合适灵敏度的生物微机电系统。本文提出一种热-电-机械模型，用于在微尺度检测生物颗粒。该模型通过分析拉入不稳定参数和频率偏移实现识别，控制方程由扩展哈密顿原理推导，并纳入表面层能量、电场边缘修正和材料属性等系统参数的耦合效应。随后，作者用多个案例的实验、解析和数值数据验证了模型及结果的准确性。参数研究表明，生物...