传统电化学过氧化氢（H2O2）检测方法通常必须将酶或纳米材料固定化在电极表面，过程繁琐且耗时。为克服上述局限，本文开发了一种基于置换反应的简便均相电化学生物传感器，用于检测活细胞产生的胞内和胞外 H2O2。作者将亚甲基蓝标记的短单链 DNA（DNA-MB）设计为报告子，使其吸附在 CeO2 纳米颗粒表面形成 CeO2-DNA-MB ...
本研究构建了一种高灵敏光电化学（PEC）免疫传感器，用于检测神经元特异性烯醇化酶（NSE）。传感平台由光活性 NiWO4 纳米结构组成，采用低温模板辅助共沉淀法在导电基底氧化铟锡（ITO）上原位生长。该方法可形成离散但形貌一致、无针孔且完整覆盖电极表面的纳米结构；原位生长的 NiWO4 呈密集锯齿刀片状形貌，可负载大量抗 NSE 抗...
表面增强拉曼光谱（SERS）将拉曼光谱的分子特异性与金属纳米结构的强光学增强相结合，已成为可接近单分子识别的强分析工具。基于 SERS 的局部 pH 纳米传感器已用于多种应用，但其组装、校准与稳定性等关键问题仍会影响 pH 测量结果。本文对一种 SERS 活性 pH 纳米传感器进行了详细表征，该传感器由金纳米颗粒（AuNPs）与 p...
柔性可穿戴生物传感器能够与皮肤贴合，非侵入性地采集汗液、泪液、唾液等生物流体，实现对生理状态的实时连续监测。软电子是这类设备的关键，无论其传感机制或制备技术如何，低模量柔性基底、可拉伸导电材料和生物相容界面都决定其皮肤适配性。无线连接可增强远程、资源受限场景下的应用范围，使设备能够持续同时监测佩戴者健康状态并无线传输数据，从而通过及...
本研究报道了一种基于表面等离子共振（SPR）的无标记、实时生物传感器，用于检测以细胞表面生物标志物 CD133 为标志的癌症干细胞（CSCs）。所制备的传感器用于检测部分急性髓系白血病（AML）患者中的 CD133 标记，并将结果与流式细胞术（FC）比较。CD133 抗体通过 EDC/NHS 偶联法固定于金芯片表面；从患者骨髓中分离...
近年来，液滴微流控系统被广泛用于多种生物化学与分子生物学检测。与传统生物分析方法相比，该平台能够处理大量数据，并可提供绝对定量准确性，因此过去十年间，许多基础生化与分子生物学操作已转移到液滴微流控形式。本综述介绍液滴微流控技术在生化与分子生物学研究中的最新进展和实例，涵盖基因组学、蛋白质组学和细胞组学，并全面讨论其在不同应用中的优势...
重金属离子的快速、准确和便捷检测对公共卫生具有重要意义。本文开发了一种基于DNAzyme的电化学生物传感器用于检测Pb2+。该传感器将含有DNAzyme且可被Pb2+激活的探针锚定在传感界面上，探针基于明确自组装的三维DNA纳米结构（DNA四面体）。作者比较了三种四面体设计模型，发现检测性能取决于亚甲基蓝（MB）与电极表面之间距离的...
自闭症谱系障碍（ASD）青少年的不可预测攻击行为会阻碍其接受教育、社交和家庭活动，并显著增加疾病负担与成本。本研究评估腕戴生物传感器记录的外周生理与运动数据能否预测ASD青少年对他人的攻击行为。研究在专门住院精神科病房中，对20名ASD青少年（6–17岁，75%男性，85%少语）进行69次自然观察，并同步进行行为编码。使用Empat...
本文报道了一种高灵敏“信号开启”光电化学生物传感器，以 AgVO3 为单一光活性材料用于检测血管内皮生长因子165（VEGF165）。作者采用聚丙烯酸（PAA）辅助法制备粒径 2–10 nm、分散性良好且含羧基的 AgVO3 纳米颗粒，便于后续 DNA 修饰。传感器利用 Exonuclease III（Exo III）辅助靶标循环，...
坏死性凋亡是一种依赖受体相互作用蛋白激酶3（RIPK3）和混合谱系激酶结构域样蛋白（MLKL）的调控性坏死形式。危险相关分子模式（DAMPs）由死亡细胞释放并参与多种病理过程，但其释放调控机制尚不清楚。凋亡和焦亡可通过荧光共振能量转移（FRET）生物传感器（如SCAT1和SCAT3）检测，但此前缺乏用于监测坏死性凋亡的生物传感器。作...
Lck在T细胞受体（TCR）信号中起关键作用。作者开发了一种新型高灵敏FRET生物传感器ZapLck，用于在活细胞中以高时空分辨率可视化Lck激酶活性。ZapLck显示，T细胞中约62%的Lck信号处于预激活状态。在Lck缺陷的JCam T细胞中，Lck预激活消失；用野生型Lck（LckWT）回补可将其恢复至51%，而推测失活的突变...
单分子GTP酶RalB由RalGEF激活，调控自噬与侵袭，但其多功能性机制不清。作者发现RalGEF RGL2除促进侵袭外，也是自噬所必需。他们开发自动图像分析方法Endomapper，用一个通道分割内膜区室、另一通道测量目标蛋白强度，并生成随机伪区室校正偶然共定位，以定量内源RGL2与RalB在早期内体、循环内体、自噬体和反式高尔...
患者特异性诱导多能干细胞（iPSCs）可分化为所需细胞类型，是研究病理过程与开发治疗策略的有前景模型，但目前尚缺乏常规使用策略。基因编码生物传感器可实时监测信使分子、代谢物和酶活性，并将所记录信号转化为定量数据，从而评估特定分子对疾病发展的影响。本文报道了用于研究与肌萎缩侧索硬化（ALS）相关病理过程的通用细胞平台。作者构建了一系列...
本研究报道了一种基于钍基金属有机框架（Th-MOF）人工过氧化物酶的比色生物传感器，用于生物样品中尿酸（UA）检测。Th-MOF 在过氧化氢（H2O2）存在下可催化氧化 3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）生成蓝色产物，其催化行为符合 Michaelis–Menten 方程，且对 TMB 的亲和力高于辣根过氧化物酶（HRP）。...
DNA甲基化和组蛋白去乙酰化是肿瘤发生中的关键表观遗传过程，DNMT和HDAC抑制剂已用于癌症治疗。为替代耗时的表观基因组测序，本文采用电化学阻抗谱（EIS）和石墨烯丝网印刷电极，直接测量全局DNA甲基化与组蛋白H3乙酰化水平，比较非癌乳腺细胞MCF12A和乳腺癌细胞MCF7。结果显示，全局甲基化在所测细胞中差异不大，而组蛋白H3乙...
本研究在室温下以不同摩尔比制备尿素酶与聚乙二醇醛（PEG-aldehyde）的非共价复合物，并系统考察偶联比、温度、pH、储存稳定性和热稳定性对复合物性质的影响。采用紫外-可见分光光度法在630 nm处测定尿素酶活性。结果显示，nU/nPEG为1/1（mg/mL）的复合物热稳定性最强，其酶活性约为游离酶的2倍，因此被选用于后续分析。...
动脉脉搏波是评估心血管疾病的重要生命体征。近年来，结构紧凑、抗电磁干扰且高灵敏度的无创脉搏传感器成为研究重点，光纤生物传感器是满足上述需求的有竞争力方案。本文提出一种基于铝膜片的光纤脉搏传感器，用于高精度桡动脉脉搏波监测。所开发的可穿戴设备由运动手环和直径约1 cm的铝膜片光纤传感探头组成，探头对微弱声学信号高度敏感。采用相干相位检...
智能手机兼容生物传感器有望提升偏远地区诊断质量，但受限于手机消费级探测器，现有器件难以达到传统仪器性能。本文报道一种受超表面启发的图案化等离子体梯度（PPG/SPPG）生物传感器，利用连续变化的等离子体纳米天线阵列将局部折射率信息转换为二维光学图案。该器件可将亚单层分子引起的微小折射率变化转化为等共振环的位置与面积变化，并通过智能手...
微生物燃料电池（MFC）在废水处理中可能不可避免地受到阳极室空气或溶解氧影响。本研究采用陶瓷圆柱形MFC，模拟序批式反应器（SBR）曝气条件，将阳极生物膜持续暴露于不同流速空气中，并试验在阴极室内加入水凝胶粉末以改善氧还原与电极接触。结果显示，空气进入阳极室仅使电压下降约2 mV，未对电活性生物膜造成永久损伤；在较高空气流速（最高1...
基于铁氧还蛋白–硫氧还蛋白还原酶/硫氧还蛋白（Trx）的巯基氧化还原调控在光/暗变化下控制叶绿体多种功能。Trx 是该调控系统的核心因子，拟南芥叶绿体中已鉴定出 5 个亚型、10 个亚型异构体，它们具有不同的底物选择性，形成复杂的氧化还原调控网络。本研究将 CFP、YFP 与叶绿体中氧化还原敏感且受 Trx 调控的蛋白 CP12 的...