家畜是支撑当前全球可持续农业的关键组成部分。在人工智能与自动化应用于畜牧业的背景下，传感器具有重要作用。电化学生物传感器因可靠性高、有望提升发展中国家动物生产力而备受关注。动物病原体和代谢状态的早期准确诊断是提高动物生产力的基石。现有诊断技术通常需要繁琐的样品制备、精密仪器、专用实验室和专业人员，且耗时较长。电化学生物传感器技术具有...
镉（Cd）和汞（Hg）等重金属(loid)对人体健康有害，受到严格监管；但环境中其定量通常依赖昂贵且耗时的仪器分析，因此需要更实用的替代方法。本文制备了基于增强绿色荧光蛋白（eGFP）的金属(loid)传感生物分子，将金属结合环（MBL，序列 CTTCGCG）插入 eGFP 的环区，使蛋白失活；当 Cd2+ 或 Hg2+ 结合 MB...
食源性疾病是常见且可预防的公共卫生问题，准确检测食源性病原体具有重要价值。酶免疫检测相比传统培养法响应更快，但传统电化学/光学 HRP-TMB 检测难以处理食品检测所需的大体积样品。本文报道一种基于多孔电极的流式、酶放大免疫电化学传感器，用于快速检测大体积样品中的鼠伤寒沙门氏菌。该传感器采用 Ag/AgCl 参比电极、铂对电极和涂覆...
结核分枝杆菌在巨噬细胞内低 pH 环境中维持胞内 pH 稳态并阻断吞噬体-溶酶体融合，是其持续存活的关键。本文利用胞质 pH 遗传学荧光报告系统证明，AraC/XylS 型转录调控因子 VirS 对酸性应激下胞内 pH 维持及酸化巨噬细胞内生存至关重要。转录组分析显示，VirS 在低 pH 下调控代谢酶、细胞壁包膜蛋白、外排泵、离子...
近年来，产生多莫酸（domoic acid, DA）的有害藻华在地理范围和持续时间上均达到前所未有的水平，导致海产品中该环境神经毒素污染增加。DA 可引起失忆性贝类中毒（amnesic shellfish poisoning, ASP），表现为胃肠不适、癫痫、记忆丧失甚至死亡。现行 20 µg DA/g 贝类的食品安全限值对短期高暴...
高配位碲化合物对含硫醇化合物具有特殊反应性，且与其生物活性相关。本研究将该性质引入碲功能化表面，利用此类化合物作为连接子，将巯基化生物分子（如DNA）固定于微悬臂梁表面。碲化物衍生物凭借氧化还原性质充当可逆结合剂，可实现微悬臂梁表面再生，使其用于后续生物分子固定并循环使用功能表面。研究首先合成了新化合物4-((3-((4-甲氧基苯基...
阿尔茨海默病是21世纪重大全球健康挑战，亟需可靠生物传感器进行早期诊断。本文首次报道了一种基于干涉反射光谱（IRS）的适配体传感器，用于检测阿尔茨海默病生物标志物淀粉样蛋白β寡聚体（Aβ oligomers）。首先制备纳米孔阳极氧化铝（NAA），随后用3-氨基丙基三甲氧基硅烷（3-APES）修饰孔壁，引入氨基；再以戊二醛（GA）为交...
创伤后应激障碍（PTSD）是一种由环境因素触发的严重多基因疾病。多种多态性基因，尤其是低多巴胺功能（hypodopaminergia）的遗传决定因素，与PTSD易感性以及物质使用障碍相关。美国国立卫生研究院对神经影像学和分子遗传技术的支持，加深了对大脑奖赏回路功能的理解，并推动了PTSD部分症状和成瘾早期诊断与治疗的新方法。本综述从...
本文报道了一种基于还原氧化石墨烯(RGO)和金纳米颗粒(GNPs)修饰铅笔石墨电极(PGE)的阻抗法适配体传感器，用于超灵敏检测重要抗生素青霉素G(PEN)。作者采用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了裸PGE、RGO/PGE、GNP/RGO/PGE的形貌及GO/RGO官能团变化，并通过循环伏安法(CV)优...
本研究构建了一种用于检测心肌肌钙蛋白I（cTnI）的超灵敏伏安法适配体传感器。该传感器以DNA纳米四面体（NTH）连接的双适配体（dAPT，Tro4和Tro6）为捕获元件，以Fe3O4@UiO-66磁性金属有机框架（mMOFs）为信号纳米载体。首先，将DNA NTH连接的双适配体固定于金电极表面，以提高cTnI的捕获效率；随后，在F...
本研究为一项前瞻性试点研究，旨在比较飞利浦无线可穿戴生物传感器与呼气末二氧化碳监测（capnography）在急诊科患者中获取的呼吸频率。研究纳入因呼吸系统主诉就诊的成年急诊患者，同时接受鼻导管呼气末二氧化碳监测和佩戴于胸部的飞利浦无线可穿戴生物传感器约1小时，连续采集分钟级呼吸频率。以呼气末二氧化碳监测所得呼吸频率为参考，计算两种...
本文基于封装调控的多功能纳米金属有机框架（nMOFs）纳米复合材料构建了通用型荧光生物传感器。在封装过程中，封装物通过静电吸引和氢键与 nMOFs 结合，使 nMOFs 荧光增强并提高水溶性。目标分析物的特异性结合可触发封装物释放，并促使目标物与封装物形成稳定复合物；该复合物与 nMOFs 紧密结合，促进从 MOFs 纳米复合材料向...
探索新的能量供体/受体对对构建荧光共振能量转移（FRET）系统具有重要意义。本研究以水溶性碳点（CDs）为能量供体、金纳米棒（Au NRs）为能量受体，利用半胱胺作为桥接分子，通过共价键相互作用构建 CDs-半胱胺-Au NRs FRET 组装体。紫外-可见吸收、荧光、傅里叶变换红外光谱和透射电镜表征表明，Au NRs 成功吸附在 ...
多巴胺（DA）检测对帕金森病、精神分裂症和药物成瘾等神经疾病风险防控具有重要意义，但低浓度 DA 的检测仍面临灵敏度不足的挑战。本研究以不同老化温度制备的介孔二氧化硅 KIT-6 为硬模板，通过纳米铸造法合成高有序介孔 Fe3O4 材料，并将其修饰于玻碳电极（GCE）表面构建电化学生物传感器。介孔 Fe3O4 具有较大比表面积和连通...
本文报道了一种基于表面等离子共振（SPR）的无标记免疫传感器，用于实时监测结直肠癌生物标志物内皮素-1（ET-1）。以11-巯基十二烷酸（11-MUA）自组装单分子层（SAM）修饰金盘，并通过EDC-NHS化学共价固定单克隆抗ET-1抗体，构建乙醇胺/抗ET-1/11-MUA/Au免疫传感平台。利用原子力显微镜、接触角和傅里叶变换红...
DNA检测中PCR高特异但依赖热循环仪等实验室设备，限制现场应用。等温扩增技术如锁探针（PLP）介导的滚环扩增（RCA）具有优势，但通常仍需仪器读取扩增产物。为克服该限制并保留PLP-RCA优势，作者开发了一种基于pH变化的比色检测方法。该方法利用DNA聚合酶在等温扩增过程中释放质子导致反应体系pH下降，使pH指示剂酚红发生颜色变化...
本文报道利用噬菌体展示抗体技术鉴定、工程化和表征针对玉米赤霉烯酮（ZEN）的重组单链可变片段（scFv）抗体。ZEN是一种雌激素样霉菌毒素。为提高获得能结合游离毒素克隆的概率，在生物筛选中交替使用ZEN-BSA和ZEN-OVA偶联蛋白。从人源非免疫噬菌体展示scFv文库中筛选到一个特异性结合游离ZEN的克隆yZEN2A8。将该scF...
单碱基错配常与多种基因相关疾病有关，其准确判定受到广泛关注。现有方法多存在步骤复杂、耗时较长等不足。本文报道了一种基于对齐介导切割的单碱基错配判别方法（AMCMD），仅需一种常规内切酶即可实现可编程的位点特异性切割。DNA aligner（DA）呈茎环结构，茎部含有内切酶 Nt.BstNBI 的不完整识别位点，5′侧臂与目标序列（T...
本研究制备了一种新型电化学生物传感器，用于检测双酚A（BPA）诱导的DNA损伤并间接测定BPA。该传感器以玻璃碳电极（GCE）为基底，依次修饰富勒烯C60、钯纳米颗粒（Pd NPs）、多壁碳纳米管-壳聚糖（MWCNTs-CS）复合膜、双链DNA，并负载亚甲基蓝（MB）。采用循环伏安法（CV）、差分脉冲伏安法（DPV）、电化学阻抗谱（...
本文报道了一种基于单壁碳纳米管阵列修饰玻璃碳电极（SWCNTs array-GCE）的新型电化学传感器。该电极通过简单电化学方法制备，单壁碳纳米管在电极表面呈垂直排列，相比随机修饰可更充分利用碳纳米管的活性位点。所制备电极能够清晰分离多巴胺（DA）、尿酸（UA）和抗坏血酸（AA）的阳极氧化峰，从而实现对 DA 和 UA 的选择性测定...