本文报道了在氮化铝（AlN）基固体封装谐振器（SMR）上利用镍（Ni）催化、低温化学气相沉积（CVD）直接生长少层石墨烯，并实现抗体生物功能化。SMR制备于全绝缘AlN/SiO2声学镜上，可承受CVD生长温度（最高650 °C）。活性AlN膜故意使c轴倾斜，以激发剪切模态，在液相中表现出优异性能，机电耦合系数和品质因数分别约为3%和...
本文报道了一种基于光子带隙（PBG）结构的无标记蛋白质检测生物传感器。该类结构的传感机制取决于进入包层的倏逝场与目标分析物之间的相互作用，因此采用扫描近场光学显微镜（SNOM）表征倏逝场轮廓。研究证实，倏逝场强度随进入包层距离增加呈强烈指数衰减，说明生物识别事件必须尽可能靠近 PBG 结构表面才能获得最大传感响应。基于此，作者采用 ...
活细胞荧光显微镜广泛用于研究受体介导的细胞信号动态，但可用的胞内生物传感器有限。基于磷脂酶C-γ1（PLCγ1）串联SH2域的tSH2-WT曾被用于检测表皮生长因子受体（EGFR）磷酸化。本文发现tSH2-WT对磷酸化EGFR缺乏特异性，且其EGF刺激的膜募集动力学与EGFR磷酸化预期不一致。数学模型和实验表明，tSH2-WT的高亲...
溶液相与细胞内生物传感显著增强了对生物学与病理学基础分子过程的理解。光学方法因探针和仪器成本低而受青睐；色谱方法虽有帮助，但荧光生物传感可进一步提高灵敏度，并在复杂介质中更有效。基于共振能量转移（RET）的传感器利用荧光、生物发光或化学发光（分别为FRET、BRET、CRET）作为能量供体，在分子或环境变化时引起发射光谱、寿命或强度...
表面等离子共振（SPR）是光与金属-介质界面自由电子相互作用产生的量子电磁现象。在特定入射角或波长下，光子能量转移至金属表面自由电子并激发其集体振荡；当金属表面附近介质折射率（RI）因分析物浓度变化而改变时，SPR 共振条件随之改变。SPR 已广泛用于气体、液体和固体样品检测。本研究设计并功能化了一种特异性 SPR 金芯片，结合新型...
微小RNA-21（miRNA-21）是早期疾病诊断的重要生物标志物，其准确检测备受关注。本文结合垂直排列纳米结构生物传感器上的一步生物识别反应与T7外切酶（T7 Exo）辅助目标循环，开发了一种用于miRNA-21检测的新型电化学生物检测方法。通过在芳基重氮盐修饰电极上共价连接末端羧基化单壁碳纳米管（SWCNT），构建垂直排列纳米界...
为诊断或识别哮喘表型，多种生物标志物已被研究。Clusterin 是氧化应激的敏感细胞生物传感器，并作为炎症性疾病生物标志物被研究。本研究旨在探讨特应性与非特应性儿童哮喘血清 clusterin 水平及其与疾病严重程度的关系。该病例对照研究纳入 160 名儿童，包括 120 名稳定期哮喘儿童和 40 名表观健康儿童；哮喘儿童进一步分...
本文报道了一种基于固定化细菌的抑制型电化学传感器阵列的进一步发展，用于水中多种有机和无机污染物的初步检测。检测对象包括重金属盐（氯化汞 HgCl2、氯化铅 PbCl2、氯化镉 CdCl2）、农药（莠去津 atrazine、西玛津 simazine、敌敌畏 DDVP）以及石化物（己烷 hexane、辛烷 octane、戊烷 penta...
本研究构建了一种快速、灵敏的电化学生物传感器，用于检测沙门氏菌invA基因。该传感器以聚吡咯-还原氧化石墨烯（PPy-rGO）纳米复合修饰玻碳电极（GCE）为传感界面，并采用辣根过氧化物酶-链霉亲和素生物功能化金纳米颗粒（AuNPs-HRP-SA）作为纳米标签实现信号放大。PPy-rGO先通过室温原位聚合制备聚吡咯功能化氧化石墨烯（...
半导体单壁碳纳米管（s-SWCNTs）因高载流子迁移率、稳定性和无散射弹道输运等特性，被证明是晶体管、微型器件和传感器的优良材料。本文设计了一种基于牛血清白蛋白（BSA）包覆、戊二醛（Glu）交联乙酰胆碱酯酶（AChE）修饰s-SWCNTs的电化学生物传感器，用于选择性检测有机磷农药甲基对硫磷（MP）。通过傅里叶变换红外光谱（FT-...
导模共振（GMR）效应因共振线宽窄、效率高而被广泛用于生物传感，但多数GMR传感器未对品质因数（FOM）进行优化。本文提出一种用于优化GMR传感器FOM的有效设计方法，结合解析模型与数值模拟，系统研究了“光栅–波导”型GMR传感器在波长检测和角度偏移检测方案下的FOM。与先前报道相比，该方法获得了更高的FOM值。对于“波导–光栅”型...
一个转录调控因子同时对不同效应物作出响应仍较少被研究，但这类相互作用可通过快速整合细胞信号并扩展转录响应范围而显著影响基因表达。本研究利用同源蛋白相似性，对控制 Acinetobacter baylyi ADP1 中苯甲酸盐降解的 LysR 型调控因子 CatM 进行工程化改造。其同源蛋白 BenM 可在 cis,cis-粘康酸和苯...
食用受污染双壳贝类导致的诺如病毒感染事件对消费者和贝类产业均造成负面影响。现有病毒回收与PCR检测方法成本高、耗时长，且缺乏快速、易用、可现场或野外使用的检测手段，难以在从养殖到餐桌的全链条中定位污染点并保障贝类质量。本文综述了当前诺如病毒检测方法并讨论新兴技术。基于组学的检测进展有望发现可用于现场快速检测试剂盒的新型生物标志物，部...
本文报道一种新型高选择性安培生物传感器，用于分析接受反复血液透析的肾病患者临床样本中的胆碱。该传感器基于胆碱氧化酶（ChO）通过共交联固定于一种新型抗污、抗干扰膜上。研究比较了在铂电极上电合成的多种聚合物膜的选择透过行为，发现由过氧聚吡咯（PPyox）和聚邻氨基苯酚（PoAP）组成的双层膜对生物流体中常见干扰物具有最佳排斥能力。所制...
自推进粒子凭借基于运动的信号产生机制正在革新传感应用。本文报道了一类新型多功能 Janus 自推进粒子，可将以生物识别反应引起的粒子运动变化转化为比色信号。该粒子由氧化铁核和 Janus 涂层组成：氧化铁核提供颜色与磁性，Janus 涂层赋予生物特异性识别和运动能力。生物分子相互作用会改变粒子运动，当粒子滴加到滤纸上时，这种运动变化...
环磷酸腺苷磷酸二酯酶（PDE）是心脏β肾上腺素能受体（β-AR）信号的重要调节因子。PDE3通常被认为是大型哺乳动物和人心脏中的主要cAMP水解酶，而PDE4在啮齿动物中占优势，但其在大型哺乳动物中的功能仍不清楚。本研究以猪心这一相关临床前模型，探讨PDE4对cAMP水解和兴奋-收缩耦联（ECC）的作用。作者利用FRET生物传感器在...
前列腺癌相关生物标志物的快速、同步、高灵敏定量检测对早期诊断具有重要意义，尤其适用于肥胖男性及患者。本文报道了一种基于表面增强拉曼散射（SERS）的垂直流免疫分析（VFA）平台，用于在单个测试点同时检测前列腺特异性抗原（PSA）、癌胚抗原（CEA）和甲胎蛋白（AFP）。该传感膜采用拉曼染料编码的核壳 SERS 纳米标签替代传统比色法...
本文报道了一种基于普鲁士蓝丝网印刷电极的电化学生物传感器，用于检测葡萄糖。葡萄糖氧化酶（GOx）分别包埋于聚电解质微胶囊（PMC）和壳聚糖凝胶中，并固定于普鲁士蓝修饰的工作电极表面。PMC 由聚苯乙烯磺酸钠（PSS）和聚(烯丙基胺盐酸盐)（PAH）通过层层组装形成，CaCO3 微球核溶解后得到含酶微胶囊。系统评估了缓冲液 pH、摩尔...
蛋白磷酸酶与蛋白激酶协同调控并维持细胞磷酸化蛋白质组，但直接监测磷酸酶活性的化学工具长期落后于激酶。本章提供将磷酸化敏感的磺酰胺氧啶荧光团Sox重新利用为蛋白磷酸酶直接活性探针的设计、合成与验证方案。作者首先给出Sox-溴化物（Sox-Br）和Fmoc-Cys(Sox[TBDPS])-OH（Fmoc-CSox）的合成路线，用于固相肽...
本文报道了一种自制光纤表面等离子共振（FO-SPR）生物传感平台，用于高灵敏检测血小板衍生生长因子BB（PDGF-BB）。该平台以适配体功能化金纳米粒子（AuNPs）作为信号增强元件：PDGF-BB适配体通过金-硫键自组装于镀金光纤表面，特异性捕获目标蛋白；两性离子抗污肽同样经巯基锚定形成单分子层，有效抑制复杂生物基质中的非特异性吸...