本文报道了一种用于体外检测霉菌毒素尤其是黄曲霉毒素B1的高灵敏无标记光学生物传感器的进一步发展。该传感器基于SiO2–Si3N4–SiO2光学平面波导（OPW）作为偏振干涉仪（PI），通过检测分子吸附引起波导中偏振光p和s分量之间的相位变化实现无标记检测。升级后的PI实验系统折射率灵敏度（RIS）提高至约9600 rad/RIU，为...
SET 和 MYND 结构域蛋白 3（SMYD3）是一种赖氨酸甲基转移酶，通过甲基化核内和胞质关键蛋白发挥促癌作用，在多种癌症中起核心作用。然而，SMYD3 在癌症发生和进展中的作用尚未完全阐明，需要进一步生化表征以支持靶向该酶的药物发现。为此，作者建立了 SMYD3 生产、处理和结晶的稳健方案，以及用于阐明 SMYD3 生化特性并...
温度计是家庭常用仪器，通常直接测温，很少作为生物传感器读出。本文利用普通温度计作为信号读出，开发了一种便捷免疫传感器。该传感器由目标识别区、水流系统和放热反应瓶三部分组成。以癌胚抗原（CEA）为模型靶标，捕获抗体预固定在识别区底部。CEA存在时，捕获抗体、CEA和生物素化检测抗体形成夹心结构；随后链霉亲和素功能化铂纳米颗粒（PtNP...
本研究开发了一种用于检测特定苦味物质的新型生物电子味觉传感器。人源苦味受体 hT2R4 在大肠杆菌（E. coli）中高效表达，工程化细菌作为初级识别元件。作者创新性地采用基于氧化铟锡（ITO）的电解质-半导体（ES）结构构建简单、低成本电化学器件，作为换能器实时评估受体激活后细菌代谢变化。当目标配体地那铵（denatonium）触...
超薄二维（2D）金属有机框架（MOF）纳米片因独特结构、大比表面积、良好稳定性和高催化效率而备受关注。本文首次将 2D Cu(bpy)2(OTf)2 纳米片（Cu-MOF，bpy 为 4,4-联吡啶，OTf 为三氟甲磺酸根）作为类过氧化物酶纳米酶，用于过氧化氢（H2O2）和葡萄糖的荧光检测。该纳米片由块体 MOF 剥离获得，在碱性条...
离子敏感场效应晶体管（ISFET）作为有前景的生物化学传感器，已广泛应用于生物化学传感领域。近年来，由离子电解质门控的新型场效应晶体管因极强的电双层（EDL）门控效应而备受关注。在这类器件中，半导体/电解质界面处由离子诱导形成的 EDL 电容可有效调控半导体沟道载流子密度。凭借大比电容、低工作电压和敏感界面特性，多种电双层晶体管（E...
本文报道了一种可同时兼顾免疫分析与酶活性分析的新型电化学传感方法，用于测定具有酶活性的 AP 位点内切酶 1（APE1）。其基本原理是设计并构建由 APE1 催化触发的 DNA 催化发夹组装（CHA），并将组装后的 DNA 标记电化学活性 CdS 和 PbS 量子点，以输出电化学信号。在该体系中，信号产生需同时满足免疫识别和酶催化两...
微囊藻毒素是淡水蓝藻产生且分布最广的毒素，其中微囊藻毒素-亮氨酸-精氨酸（MC-LR）与最严重的中毒事件相关。MC-LR通常存在于蓝藻细胞内，细胞裂解后释放到周围水体，因此同时掌握胞内与胞外毒素含量对风险评估和饮用水安全至关重要。本文报道一种基于电化学阻抗谱（EIS）的便携式微流控传感平台，可同时检测游离（胞外）和总MC-LR（胞内...
功能化微粒与特定化学表面结合特性的表征有助于理解分子尺度相互作用。聚合物或蛋白吸附常通过胶体颗粒沉积监测。原子力显微镜或光镊对微珠进行力测量是分子生物物理中的标准方法，但通量通常较低；洗涤和离心实验虽可提供更好的统计性，却只能给出定性结果，缺乏校准的结合力或能量值。本文证明计算机控制微吸管（CCMP）是量化功能化微粒表面粘附的一种简...
本研究采用电化学阻抗谱（EIS）考察霉菌毒素伏马毒素B1（FB1）与鱼精双链DNA（fsDNA）之间的电化学相互作用。以铅笔石墨电极（PGE）为工作电极，通过被动吸附将fsDNA固定于电极表面，用于阻抗法检测fsDNA和FB1，并在优化条件下监测FB1与fsDNA的表面受限相互作用。研究首先优化了fsDNA浓度、FB1浓度及二者作用...
外泌体是一类细胞外囊泡，因在细胞间通讯及蛋白质、核酸等生物分子运输中发挥重要作用而备受关注。然而，由于外泌体体积小、丰度低且选择性捕获与检测困难，其进一步应用仍具挑战。为检测细胞外囊泡，作者构建了一种基于聚二炔（PDA）的脂体生物传感器。PDA 是一种共轭聚合物，因独特的光学性质被广泛用于传感。为赋予传感材料选择性和灵敏度，将靶向 ...
报道了一种用于检测N端脑钠肽前体（NT-proBNP）的夹心型电化学发光（ECL）免疫传感器。该传感器以类石墨碳氮化物（g-C3N4）为发光体，聚多巴胺（PDA）为纳米猝灭剂。二维g-C3N4原位生长于二氧化钛纳米花（TiO2 NFs）表面，纳米花的宏观多孔结构提高了g-C3N4的界面稳定性，并促进其与共反应剂发生ECL反应。金纳米...
本特刊聚焦于开发和应用多种传感器、生物传感器器件及执行器，用于药物、食品和营养保健品的分析。部分应用涉及经典主题，如乳制品中梭菌的测定、食品中香兰素等风味物质、果汁抗氧化性能；其他应用更具创新性，如食品安全分析、人工人类感官（电子鼻或电子舌）开发、药物中乙醇测定或用于法医目的的催化燃料电池，以及智能食品包装新研究。该特刊涵盖七篇论文...
本研究报道了一种用于定量粪肠球菌（Enterococcus faecalis, E. faecalis）基因组的电化学 DNA 生物传感器（ef-biosensor）。作者从 E. faecalis 16S rRNA 序列中筛选出特异性单链 DNA 探针，并通过优化自组装时间将其固定于金电极表面。该传感器采用差分脉冲伏安法（DPV）...
稳定且高效的抗体-金纳米颗粒（GNP-Ab）偶联物是开发高灵敏、稳健生物传感器的关键，可应用于医学、毒理学、食品安全和靶向给药。为保持抗体活性，已有多种策略，包括将抗体共价偶联到接枝于金纳米颗粒表面的聚合物，或利用生物受体作为介导结合；这些方法还能用保护壳层增强偶联物稳健性。然而，抗体也可通过非特异性吸附直接结合金纳米颗粒，该法更简...
本文构建了一种基于靶标诱导外切酶抑制的新型无标记电化学阻抗适配体传感器，用于高灵敏检测人干扰素-γ（IFN-γ）。为此，设计了一种修饰在金电极上的发夹DNA，其环区为IFN-γ适配体，茎区5′端巯基修饰。无IFN-γ时，外切酶III（Exo III）和外切酶I（Exo I）分别消化发夹DNA的双链和单链部分，使电极表面阻抗较小。存在...
以假单胞菌 Pseudomonas borealis DL7 的冰核蛋白（INP）为锚定基序、大肠杆菌麦芽糖结合蛋白（MBP）为增溶增强子，将日本晴水稻细胞分裂素氧化酶 OsCKX4 成功展示于大肠杆菌细胞表面。展示 OsCKX4 的细菌可直接固定于电极表面，用于选择性检测细胞分裂素，从而省去酶提取和纯化步骤。在 pH 7.0 磷酸...
快速高效检测乳腺癌1基因突变（BRCA1）早期微小RNA（miRNA）是癌症诊断关键挑战。本研究基于双信号放大（DSA）策略构建高灵敏电化学DNA生物传感器，用于超痕量BRCA1 miRNA检测。存在目标miRNA时，完全匹配RNA-DNA双链被双链特异性核酸酶（DSN）识别，DNA部分被切割，miRNA释放并触发下一循环，通过循环...
电化学检测特定核酸序列仍是当前生物分析研究的热点。本文构建了一种基于 Exo III 辅助循环放大和石墨烯修饰电极的新型比率电化学生物传感器，用于定量检测三核苷酸重复序列 d(CAG)n。该传感器采用分别标记二茂铁（Fc）和亚甲基蓝（MB）的发夹 DNA 作为双信号报告 DNA，它们可与靶 DNA 杂交。杂交形成的双链 DNA 被 ...
细胞基生物传感器（CBBs）是通过遗传工程改造的活细胞，用于以高灵敏度和特异性、低成本且非侵入方式检测分析物。细胞天然感知环境刺激，将天然转录应答与比色、荧光或生物发光报告基因表达连接后，可连续感知生物分子并报告信息。合成生物学进展推动CBBs向临床应用发展。细菌和哺乳动物细胞均可构建全细胞传感器，包括实验室菌株和人体共生菌。通过重...