本文报道了一种用于超灵敏检测 miRNA-21 的光电化学生物传感器。miRNA-21 在胰腺癌、宫颈癌、乳腺癌和肺癌等多种癌细胞中异常高表达，其准确检测对疾病诊断和治疗具有重要意义。该传感器以3,4,9,10-芘四甲酸（PTCA）为光活性材料，沉积金（dep Au）增强光电转换，并通过 Au-S 键固定标记亚甲基蓝（MB）的信号探...
本文报道一种用于研究单细胞生物物理特性的新型微流控生物传感器。芯片包含四条并行传感通道，每条通道由两个收缩区和一个松弛区组成，所有通道共享一对电极以记录电阻抗。通过测量不同频率下单细胞阻抗幅值和相位，并结合阻抗幅值变化对应的时间点，可获得细胞依次通过两个收缩区时的变形与过渡时间信息。收缩区之间的松弛区可提供额外时间戳，提高单细胞区分...
2009年报道了一种名为Ars-3的砷结合适配体，此后已被用于20余篇论文中的As(III)检测。本研究采用等温滴定量热法（ITC）、多种DNA染色染料以及金纳米颗粒（AuNPs）进行了系统的结合实验，并将Ars-3与若干随机对照DNA序列进行严格比较。结果表明，在上述每种方法中均未观察到Ars-3对As(III)的特异性结合，因此...
在双链DNA上添加dCas9条码以识别特征短序列，为快速、高特异性分析DNA样本提供了全基因组测序之外的替代方案。固态纳米孔传感器尤其适合此类单分子传感，因为能够解析DNA分子离子电流特征中的模式。本文系统展示了利用高特异性dCas9探针在DNA上构建独特条码，并通过纳米孔传感器读出。单个dCas9探针可靶向长度达48 kbp的DN...
近年来，随着农业生产规模扩大，农药使用量持续增加，多种农药长期残留于环境并带来健康与生态风险。本文综述了农业活动中农药定量检测方法的最新进展，重点介绍电化学、光学、纳米比色、压电、化学发光和荧光等传感技术。作者总结了各类方法的基本原理、应用对象、检出限、成本与精度，并比较了纳米材料在传感器组装和新生物传感器中用于提高灵敏度与选择性的...
草甘膦（Glyphosate）是目前使用最广泛的除草剂，因无差别施用已成为地表水全球性污染物。本文报道一种基于碳纳米洋葱/酪氨酸酶共价偶联物固定在壳聚糖基质中的屏印电极安培生物传感器。检测原理为草甘膦抑制酪氨酸酶活性，以 L-DOPA 为酶底物。碳纳米洋葱可增大电极活性面积并改善电子转移，从而提高灵敏度。该传感器可在 0.015–1...
本文报道了一种用于铅(II)离子（Pb2+）检测的放大电化学生物传感方案。该方案利用 Pb2+ 依赖型 DNAzyme 辅助的目标循环和催化发夹组装（CHA）实现多重信号放大。发夹形底物探针（SP）由触发探针（TP）和连接在金纳米颗粒（AuNP）上的捕获探针1（CP1）组成；酶探针（EP）与 SP 部分杂交形成 DNAzyme 系统...
氨基胍类化合物罗苯啶（robenidine）长期用作鸡和兔球虫病的抗球虫药。其结构与正在作为神经退行性疾病细胞保护剂进行临床试验的瓜苯（guanabenz）类似物相似。本文显示，罗苯啶和瓜苯在相似程度上保护细胞免受tunicamycin诱导的内质网应激和未折叠蛋白反应（UPR）损伤，并降低肿瘤坏死因子α（TNFα）诱导的NF-κB激...
黄曲霉毒素是由多种曲霉产生的天然霉菌毒素，其中黄曲霉毒素M1（AFM1）是牛奶中最常见且对人类健康危害较大的代谢物。欧盟规定成人牛奶中AFM1最大限量为50 ppt（约152 pM），婴儿配方奶为25 ppt（约76 pM）。本文报道了一种基于氮化硅（Si3N4）非对称马赫-曾德尔干涉仪（aMZI）的光子生物传感器，并在传感臂表面功...
本文报道了一种基于碳纳米管场效应晶体管（CNTFET）的单片 CMOS 生物传感器平台，用于检测神经递质谷氨酸。该平台采用互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺制备，集成 9216 个 CNTFET 传感单元和 96 个可调读出与放大通道，芯片尺寸为 6.4×3.0 mm²。单壁碳纳米管（SWCNT）通过介电泳（DEP）沉积在铂电极对...
血管内皮膜上的生物传感器可感知血液中的机械和化学信号，并将其转导为细胞内信号级联，调节离子转运、基因表达、增殖或死亡。初级纤毛是已知剪切应力传感器，但其感知细胞外 pH 的作用未被研究。本研究以血管内皮细胞和胚胎成纤维细胞为模型，检验初级纤毛是否作为酸传感器。采用 pH 敏感荧光探针 BCECF 测量细胞内 pH（pHi），并用 M...
本文提出将具有巨磁阻（GMI）效应的钴基非晶铁磁微丝用作高灵敏度生物医学传感器的传感元件，并报道了一种基于GHz频段微丝GMI效应的无接触检测方法，可用于应力、温度和液体浓度传感。该方法利用FeCoSiB非晶金属微丝对电磁微波的散射：施加轴向磁偏置场可调节铁磁微丝的磁导率，从而调制散射参数。作者证明，偏置场的开/关切换能够激活或取消...
登革热是一种快速传播的蚊媒病毒性疾病，早期诊断对临床筛查、医疗管理和疾病监测至关重要。本研究旨在开发一种比色侧流层析生物传感器（LFB），利用糊精包覆金纳米颗粒（AuNP）作为标记，实现登革热1型RNA（DENV-1 RNA）的视觉检测。检测基于AuNP标记DNA报告探针、DENV-1目标RNA和固定在硝酸纤维素膜上的DENV-1特...
无细胞系统是代谢工程和合成生物学中快速、高通量原型化生物部件的有前景平台。其主要限制之一是转录阻遏蛋白的抑制倍数较低，因此主要依赖阻遏蛋白的原核生物传感器开发受到限制。本研究展示如何在无细胞系统中优化此类生物传感器，包括采用含转录因子（TF）质粒的细胞制备 TF 掺杂裂解液、在加入报告 DNA 前对 TF 质粒进行预孵育，以及通过补...
本研究旨在比较三种方法测定唾液α-淀粉酶（sAA）水平并分析影响因素。38名健康志愿者提供唾液样本：先将采集条置于舌下2分钟，立即用手持生物传感器现场测定（口内法）；随后被动聚集唾液4分钟并收集至管中，分装后分别用手持生物传感器（口外法）和标准酶动力学法（EKA）测定。另设实验比较不同唾液聚集时间和采集条位置对结果的影响。结果显示，...
双酚类似物（包括双酚A及其衍生物）是普遍存在的环境污染物，已被证实可对动物和人类产生不良神经发育影响。既往毒理学研究多聚焦于雌激素受体介导通路，未能全面阐明其毒性机制。O-GlcNAcase（OGA）在脑组织中表达水平高，并在分子到行为多个层面调控神经功能。本研究旨在通过鉴定细胞靶点及其效应，探究双酚类似物神经毒性的分子机制。作者利...
体外或体内特异性核酸检测在遗传病发现、病原感染诊断和疾病治疗监测中日益重要。然而，样品中目标核酸含量有限，直接传感方法往往难以同时满足足够灵敏度与特异性。随着纳米技术和纳米材料的发展，基于纳米技术的生物检测已成为核酸检测中具有高灵敏度和高特异性的有力手段。本章概述了纳米技术用于DNA/RNA检测的策略及其整合方法，包括光学与电学检测...
外泌体是直径50–150 nm的膜结合纳米囊泡，富含核酸和蛋白质等功能生物分子，与亲代细胞高度同源，在临床诊断中具有重要意义。目前，生物流体中低浓度肿瘤来源外泌体的定量检测仍具挑战。本研究基于还原氧化石墨烯（RGO）场效应晶体管（FET）生物传感器，开发了一种电学、无标记直接高灵敏检测外泌体的方法。在传感区修饰特异性抗CD63抗体，...
近期许多研究聚焦于石墨烯基生物传感器，但通常依赖单一信号并需借助其他技术校准。本研究设计并构建了一种非酶石墨烯基生物传感器，考察其通过三种不同信号检测葡萄糖和大肠杆菌的能力。制备时，将多巴胺功能化聚乙二醇和2,5-噻吩二硼酸分别通过氮烯[2+1]环加成反应和缩合反应共价连接到石墨烯片表面。硼酸片段与生物体系之间的多价相互作用增强了多...
本文通过 CuCl2 熔盐中的 A 位取代反应，合成了 A 平面具有一定有序度的 Ti3(AlxCu1−x)C2 MAX 相。XRD、STEM 和第一性原理计算表明，Cu 原子部分占据 A 层并形成稳定结构，弱键合的单原子厚 Cu 层暴露出丰富催化活性位点。该材料表现出类似天然酶的过氧化物酶样催化活性，可在 H2O2 存在下氧化 T...