本文提出一种用于多路分析的一次性微流控电化学纸基器件，该器件由16条独立微流控通道和电化学检测单元组成。与传统蜡打印纸基微流控器件相比，其制备无需高成本蜡打印机，而是采用廉价裁切打印机在滤纸上制作微流控图案，并结合商业多路模块实现8至16通道电化学测量；首次同时对工作电极和参比电极进行多路复用。16个通道可分别采用循环伏安、方波伏安...
污水处理厂是地表水中药物化合物主要释放源，即使低浓度也可能产生长期环境不利影响。为高效控制药物去除，需要实时识别。目前此类化合物定量依赖专业实验室，耗时且昂贵。本文报道一种用于检测药物化合物双氯芬酸的新型生物传感器，其成本低、操作简便，可直接现场应用。双氯芬酸的识别基于基因工程酵母细胞，这些细胞在双氯芬酸存在下以浓度依赖方式产生绿色...
本文报道了一种通过简单水热法在还原氧化石墨烯（rGO）纳米片表面负载高分散超细二氧化铱（IrO2）纳米颗粒制备的新型纳米酶。所制备的 IrO2/rGO 纳米复合材料具有本征过氧化物酶样活性，可在过氧化氢（H2O2）存在下催化 3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）氧化生成蓝色产物。稳态动力学研究表明，IrO2/rGO 的催化过程...
本文报道了一种基于氧化锌（ZnO）纳米结构的快速电化学免疫传感器，用于早期诊断寨卡病毒感染。传感器以印刷电路板（PCB）为基底，在其金工作电极上通过化学浴沉积法生长 ZnO 纳米棒，并利用胱胺（Cystamine）和戊二醛（Glutaraldehyde）将抗寨卡病毒非结构蛋白1（ZIKV-NS1）单克隆抗体共价固定于 ZnO 表面。...
本文报道了一种基于氧化钴负载介孔碳框架（Co3O4@MCF）的电化学生物传感界面。作者采用简单水热与热解法合成 Co3O4@MCF，并通过 TEM、XRD 和拉曼光谱表征：TEM 显示晶态 Co3O4 的晶格间距为 0.24 nm，XRD 中 311 衍射峰证实 Co3O4 存在于碳框架中，拉曼光谱中 A1g 峰及 D、G 带表明 ...
本研究开发了一种基于智能手机内置电子元件的手持病原体检测设备，结合功能化磁性颗粒（MPs）和琼脂糖（sepharose）用于快速 PCR 筛查。为对 DNA 扩增产物进行亲和层析，采用亲和素偶联 MPs 和琥珀酰亚胺连接琼脂糖，并与生物素标记引物配合。为模拟基于离心的亲和配体层析，将可安装于智能手机的低功耗风扇插入手机充电口；充电口...
氧化锌（ZnO）纳米结构因低成本、宽禁带、压电性、生物相容性和高比表面积，在医疗与环境监测中受到关注。近年来纳米技术发展促进了纳米层、纳米颗粒、纳米线、纳米棒、纳米带、纳米梳和层级结构等多种 ZnO 纳米结构制备。ZnO 具有较高等电点，可通过静电作用、共价键或物理吸附固定酶、抗体、DNA 探针等生物识别元件，并因其快速电子转移和光...
钙离子振荡及其引发的钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II（CaMKII）激活对胚胎发生以及神经、免疫和心脏信号传导至关重要。受精可直接诱发钙振荡，但随后CaMKII活性的动态模式仍不清楚。为弥补这一空白，作者首先使用现有唯一CaMKII激活生物传感器Camui；该传感器包含CaMKIIα，因此仅报告这一变体的激活。为同时检测所有内源CaM...
本文提出一种名为 PARTIP 的三功能一体化 DNA 生物传感平台，用于单管等温指数放大检测多种生物分子。该平台仅由一条单链 DNA 底物构成，同时承担探针、信号放大器和荧光报告分子功能。以多核苷酸激酶 PNK 为例，含 3'-磷酸端和 AP 位点的 pTPNK 底物被 FAM 与 BHQ 标记；PNK 催化 3'-P 去磷酸化生...
传统微生物分析常因耗时长、便携性差而难以满足紧急场景需求。本文开发了一种基于连续腺嘌呤（PolyA）探针的电化学生物传感器，用于五种细菌16S rRNA基因的高灵敏检测。PolyA探针由PolyA尾部和识别区组成，PolyA尾部可结合于金表面，并通过改变其长度方便调控表面密度；识别区与两条生物素标记报告探针同靶标DNA杂交，形成稳定...
多基因平衡表达是构建新生物合成途径或多蛋白细胞复合物的核心。本文报道一种名为 COMPASS（COMbinatorial Pathway ASSembly）的高通量克隆方法，用于在酿酒酵母中实现多基因平衡表达。该方法采用正交的植物来源人工转录因子（ATF）及其结合位点（BS），结合基于同源重组的体内/体外重叠克隆，可并行构建数千个 ...
沙门氏菌是广泛分布且危害严重的食源性致病菌，现场快速确认其存在具有重要意义。本研究构建了一种无标记、级联放大可视化生物传感器，用于敏感、快速检测鼠伤寒沙门氏菌。该传感器基于RDTG原理，即重组酶聚合酶扩增（RPA）、双链特异性核酸酶（DSN）切割、末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）延伸和G-四链体输出。首先提取沙门氏菌DNA，通过RPA...
随着材料科学发展，生物传感器趋向薄型化、柔性化和多功能化，并广泛应用于生物技术、临床诊断和生物芯片等领域。然而，现有多数生物传感器功能单一且缺乏可设计的微结构，存在固有局限。本文基于胶体晶体模板和可设计电路系统，设计了一种由单一刺激产生双响应的新型薄膜传感器。得益于设计的铂涂层，该薄膜可作为柔性应变传感器，在薄膜轻微形变时呈现相应的...
英地那韦（Indinavir）是第一代 HIV 蛋白酶抑制剂抗逆转录病毒药。由于个体代谢差异，临床需要实时确定剂量的传感装置。本研究在半胱胺修饰金电极（Cyst|Au）上固定 3-巯基丙酸（3-MPA）包覆钯碲量子点（PdTeQD）和细胞色素 P450-3A4（CYP3A4）酶，构建电化学生物传感器。3-MPA 包覆改善 PdTeQ...
本研究采用混合自组装方法，将甲烷菌素（Mb）功能化金纳米粒子（Mb-AuNPs-MPA）修饰在金电极表面，制备了一种用于检测超氧阴离子自由基的电化学生物传感器。研究同时考察了传感器性能，并用紫外-可见光谱（UV-Vis）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）表征修饰纳米簇的结构，用电化学阻抗谱（EIS）和循环伏安法（CV）研究电极表面电化...
本文报道了一种新型高灵敏度、无模板酶法葡萄糖生物传感器，其中葡萄糖氧化酶（GOx）通过交联法固定于电聚合聚吡咯纳米纤维阵列（PNA）上。纳米结构聚吡咯（PPy）膜采用恒电位沉积法在镀铂玻璃基底上电聚合制备。随后，GOx 分别通过物理吸附和交联固定法负载于 PNA 电极，所制备传感器采用安培法进行表征。比较两种固定方式显示，交联 GO...
本文报道了一种低成本单壁碳纳米管（SWCNT）/聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT）纳米复合微线（N-MW）电子生物传感器，采用光学微光刻与逐层纳米组装（LbL）工艺制备。传感器以硅/二氧化硅为基底，图案化金电极，并在光刻胶模具中通过 PDDA/PSS 聚电解质前驱层交替沉积 PEDOT 与 SWCNT，形成高比表面积纳米复合微...
介电电泳（DEP）是一种非破坏、非侵入技术，适用于即时医疗诊断。该技术可在微型平台上对细胞或分子等生物颗粒进行固定、分离、旋转和检测。利用互补金属氧化物半导体（CMOS）等先进平面工艺，可通过叉指电容生物传感器实现DEP。本文采用有限元仿真研究了叉指电极（IDE）阵列对微米和亚微米颗粒的介电电泳固定。CMOS兼容IDE被置于硅微流控...
分布式反馈（DFB）激光因体积小、制备简单、灵敏度高而被广泛用于生物传感。现有理论设计多基于无源布拉格光栅，但无源模型无法通过品质因数（FOM）准确预测DFB激光传感器性能。为此，作者利用耦合常数的虚部表示增益，将无源光栅替换为有源光栅，建立可预测FOM的DFB激光生物传感器设计模型。研究首先比较了不同光栅占空比和槽深对无源光栅传感...
本文报道了一种人工纳米酶材料，用于克服天然酶成本高、稳定性差等缺点。作者制备了5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉修饰的磁性ZnFe2O4纳米颗粒负载于还原氧化石墨烯表面的复合材料（Por-ZnFe2O4/rGO）。该材料具有本征过氧化物酶模拟活性，可快速催化过氧化物酶底物3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）在H2O2...