本文设计了一种仅由两条 DNA 链构成的分类货物释放 DNA 机器人，并采用类似邻近连接分析（aPLA）诱导的酶切反应驱动其在电极表面快速行走，从而构建一种新型电化学生物传感器，用于同时超灵敏检测 microRNA-155（miRNA-155）和 microRNA-21（miRNA-21）。与传统 DNA 纳米机器相比，该多功能 D...
白细胞介素-2诱导性T细胞激酶（ITK）在T细胞信号转导中发挥重要作用，是潜在药物靶点。由于蛋白激酶ATP结合位点高度保守，设计选择性激酶抑制剂仍具挑战。靶向激酶非活性构象有助于提高抑制剂选择性，因此从初筛命中物中识别能稳定非活性构象的化合物对选择性评估很重要。本研究使用去磷酸化ITK，通过ADP-Glo酶活检测对39万化合物库进行...
脑内微透析已用于创伤性脑损伤（TBI）后患者脑内化学物质的实时监测，但动物研究表明，微透析探针插入脑组织会引发异物反应，数天内形成胶质屏障并阻碍对扩散性去极化（SD）相关K+和葡萄糖瞬变的监测。本研究在大鼠受控皮层撞击（CCI）模型中，将微透析探针出口串联K+离子选择性电极（K+ ISE）和快速采样微透析（rsMD）葡萄糖分析仪，并...
免疫传感器利用抗体检测和定量疾病生物标志物，但通常只能提供抗原存在与否及含量信息，而缺乏结构信息。本文建立了一种表面敏感的二维红外（2D IR）光谱免疫生物传感器，用于研究蛋白质结构。作者将抗体固定到等离子体金属表面，使淀粉样蛋白溶液流过表面，并测量其 2D IR 光谱。2D IR 光谱能够整体评估抗原的二级结构，而使用同位素标记蛋...
基于锁探针连接（PLP）的滚环扩增（RCA）可区分单核苷酸变异，有望用于结核分枝杆菌（Mtb）等病原体耐药突变检测，但常规线性 RCA 的皮摩尔级检出限限制了临床应用。本文提出并验证了切割增强型 RCA（NickRCA）机制：限制性内切酶在环化模板上产生切口，使多个聚合酶在同一环模板上串联作用，释放单链扩增子单体。作者系统考察并控制...
报道了一种新型基于孔阻塞的电化学免疫传感器，结合 100 nm 磁性纳米颗粒（MNPs）作为信号增强剂和 200 nm 孔径纳米多孔阳极氧化铝（NAA）膜作为传感平台。以模拟伤口愈合生物标志物 Flightless I（Flii）的肽偶联物为检测对象。传感平台由固定抗 Flii 抗体（Ab1）的 NAA 膜附着于金电极构成；固定抗 ...
本研究开发了一种用于检测钩端螺旋体病致病菌 Leptospira interrogans 的优化 DNA 生物检测平台。该生物传感器以纳米金/羧基化多壁碳纳米管（nano-Au/c-MWCNTs）电极为基底，通过 EDC/NHS 活化羧基，共价固定 5′-氨基标记的 LipL32 基因特异性单链 DNA 探针，并以亚甲基蓝（MB）作...
临床前药物在特定器官和组织中的暴露测量通常依赖破坏性方法，而组织特异性测量对具有剂量限制性毒性的药物尤为重要，例如多柔比星引起的心脏毒性。作者开发了一种可植入光学纳米传感器，用于在活体动物中快速、微创地定量组织多柔比星暴露。该传感器以 DNA 功能化单壁碳纳米管为核心，其近红外荧光可响应多柔比星并产生显著且均匀的红移；这一响应也见于...
表面等离子体增强电化学发光（SPEECL）因灵敏度高、操作简便而受到关注。本文报道了一种新型 SPEECL 体系，以 DNA 模板银纳米团簇（DNA-AgNCs）为电化学发光（ECL）发光体，以金纳米颗粒（AuNPs）为局域表面等离子体共振（LSPR）增强源。DNA-AgNCs 具有低毒性且无需标记，有利于生物传感应用。通过改变 D...
本文报道了一种自下而上组装随机 DNA 行走体的方法，用于探测和调控生物分子–纳米颗粒界面处的动态相互作用。作者以球形核酸（SNA）为生物–纳米界面，系统研究了分子内相互作用、取向、协同性、空间位阻、多价性和结合阻碍等界面因素对酶促行为的影响。通过设计不同结构的双足 DNA 行走体（BDW）和荧光标记 SNA 轨道，实时监测切口内切...
本文报道了一种用于体液阿尔茨海默病（AD）临床前检测的可再生免疫红外生物传感器。该传感器的核心是表面经化学修饰的衰减全反射（ATR）晶体，用于从体液中捕获 AD 相关生物标志物。传统免疫红外传感器通常只能单次使用，需要更换传感器、清洗并重新进行表面功能化，步骤耗时。作者将免疫球蛋白结合蛋白 Protein A 或 Protein G...
本文提出一种低背景信号的目标激活酶级联电催化策略，构建电化学生物传感器超灵敏检测凝血酶。通过调控目标诱导的血红素/G-四链体辣根过氧化物酶模拟DNA酶（HRP-mimicking DNAzyme）与葡萄糖氧化酶（GOx）之间的电催化效率实现检测。只有当目标凝血酶加入时，HRP模拟DNA酶同时作为电化学信号探针形成，激活高效酶级联电催...
长期皮下植入的连续葡萄糖生物传感器有望改善糖尿病管理并减少相关并发症。然而，固有异物反应（FBR）会改变周围组织局部葡萄糖浓度，并因高代谢炎症细胞募集和致密胶原纤维囊形成而阻碍葡萄糖向传感器扩散。现有减少FBR策略主要依赖聚乙二醇（PEG）等被动抗污材料以降低初始细胞黏附。本文报道一种热响应双网络（DN）膜，利用皮下组织正常温度波动...
核糖开关是一类能够识别多种化学与生物分子输入，并通过RNA构象变化将该识别过程转导为遗传、荧光及其他工程化输出的RNA元件。它们在细胞生物学中广泛存在，并在遗传调控与生物传感中具有应用前景。本文针对在热力学平衡附近工作的ON型和OFF型核糖开关，推导了一个限制其激活比（即活性状态与失活状态RNA比例）的简单表达式：1+[I]/Kd_...
肺癌诊断的实际成效与降低全球首位癌症死亡风险密切相关。尽管对肺癌发生机制和多模式治疗已有进展，患者总体生存率仍较低，晚期诊断仍是主要障碍。在低成本、便携和无创临床采样需求推动下，纳米技术正成为肺癌诊断的关键方向，当前研究重点是将纳米材料与生物传感器结合，以获得理想传感性能。本综述系统总结零维至三维纳米结构及其纳米复合材料在肺癌生物标...
目前临床即时检测（POC）免疫诊断通常使用抗体作为生物识别元件，并通过目视或专用设备读出。然而，具有优良特性的替代生物识别元件以及基于智能手机的信号读出方法，对这一传统配置在分析性能和实用性方面提出了挑战。评估这些发展的临床相关性及其对POC免疫诊断的影响颇具难度。因此，本综述第一部分概述基于替代识别元件（如核酸适配体或工程化结合蛋...
趋化因子是一类调节细胞迁移的趋化蛋白，在免疫应答和炎症中发挥重要作用。蜱是吸血寄生虫，其唾液分泌多种免疫调节物质以逃避宿主免疫。Evasin-3 是棕色犬蜱 Rhipicephalus sanguineus 唾液中的一种小分子趋化因子结合蛋白，对 CXCL1 和 CXCL8 具有高亲和力，并可在小鼠中减轻炎症。本研究利用溶液核磁共振...
本文报道了一种基于融合蛋白的均相免疫检测系统，用于小分子抗原的信号开启型检测。该系统以抗体可变区（VH/VL）作为识别元件，并分别连接界面突变β-葡萄糖醛酸酶（GUSm）作为报告酶；小分子抗原结合后诱导可变区二聚化，使原本无活性的GUSm二聚体进一步组装为活性四聚体，从而催化荧光底物产生荧光信号。此前GUSm因热稳定性差及可能由自发...
纳米颗粒的抗氧化与毒性作用受实验条件、制备方式和溶剂影响，导致其安全性评价存在争议。为澄清最丰富的富勒烯 C60 的生物效应，本研究以大肠杆菌为模型，考察 C60 是否具有抗氧化作用及其浓度依赖性。实验采用大肠杆菌 MG1655 pKatG-lux 生物发光菌株作为传感器，通过加入过氧化氢诱导氧化应激，并记录不同浓度 C60 悬浮液...
B型利钠肽（BNP）是心肌细胞分泌的32个氨基酸短肽，是心力衰竭（HF）诊断与预后的重要生物标志物。由于其在血液中浓度低且半衰期短，BNP的灵敏检测是早期HF诊断的瓶颈。本文报道了一种简便的表面等离子共振（SPR）传感器，用于检测BNP。该传感器基于适配体功能化金纳米颗粒（GNPs-Apt）和抗体修饰磁等离子纳米颗粒（MNPs-Ab...