从中药中筛选特定蛋白靶点的生物活性配体是药物发现中重要而困难的任务。本研究建立并应用表面等离子共振生物传感器基有效成分识别系统（SPR-AIRS），从中药提取物中筛选p38丝裂原活化蛋白激酶（p38）配体。重组p38蛋白经EDC/NHS共价固定于SPR芯片，并用阳性抑制剂SB203580验证芯片适用性。随后对34味p38相关中药进行...
本研究首次提出一种双信号放大电化学发光（ECL）生物传感器，用于检测微小RNA（miRNAs），其核心为循环酶与种子西瓜状介孔纳米球（mSiO2@CdTe@SiO2，mSQS NSs）。mSQS NSs 通过将 CdTe 量子点（QDs）嵌入介孔二氧化硅（mSiO2）并在表面包覆二氧化硅层制备，内部可容纳数十个 QDs，ECL 信号...
微生理系统（MPS，器官芯片）可模拟人体器官功能，是发现可转化生物标志物、药物和再生疗法的重要技术。由于MPS需要复杂微尺度解剖结构和异质细胞群，其可重复、标准化制造与运行仍是主要挑战。本文作为展望，评估MPS监测的三个阶段：过程、发育和功能，并讨论所需传感器的独特特征与剩余技术挑战。MPS监测需要非破坏性、连续生物传感器和成像技术...
本研究旨在开发一种用于临床即时（POC）核酸检测的方法及平台，要求灵敏、易用、低成本、快速且稳健。系统核心是基于表面声波（SAW）或石英晶体微天平（QCM）的声波传感器，用于无标记检测经等温扩增的目标 DNA。研究在全血、唾液和鼻拭子三种未经处理的人体样本中加入 10–100 个沙门氏菌细胞，验证了核酸扩增与检测。为满足 POC 应...
本文报道了一种可生物降解的金包覆玉米醇溶蛋白（zein）纳米结构表面增强拉曼光谱（SERS）传感平台，用于检测铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）分泌的毒素绿脓菌素（pyocyanin, PYO）。该平台以软刻印形成的倒金字塔纳米结构 zein 膜为基底，在转移过程中镀覆约 200 nm 金层，并在金层表面通...
本文报道了一种基于电润湿（EWOD）的硅基微型生物传感器芯片（EW-chip），其包含96个体积为200 nL的硅微腔，可通过电场驱动实现纳升级液体的电加载。作者通过系统研究不同表面化学处理，优化了介电/液体界面性质，使芯片既满足EWOD驱动所需的润湿性切换，又保持与生化反应相容的生物相容性。微腔通过特定电极系统接收液体样品，并集成...
RNA适配体及基于适配体的RNA装置可遗传编码并在细胞内表达，用于探测和操控细胞功能，但在哺乳动物细胞中因表达量低、降解快而应用受限。本文报道Tornado（Twister-optimized RNA for durable overexpression）表达系统，通过快速RNA环化获得高稳定性与高表达水平的RNA适配体。Torna...
马赫-曾德尔干涉仪（MZI）是一类集成光子传感器，已可实现低至10−7 RIU的检测极限，并因设计自由度高而适合即时检测（point-of-care）读出方案。此类传感器的可达检测极限会与器件设计发生不同形式的相互作用，具体取决于主导噪声来源：噪声可能只影响单个传感臂、同时影响两个臂，或与传感器本身无关。本文系统考察了这三种噪声机制...
本文报道了一种用于葡萄糖定量检测的聚电解质膜修饰电极。作者采用多壁碳纳米管、氧化石墨烯以及含二茂铁基团的聚电解质修饰葡萄糖氧化酶电极，以促进葡萄糖氧化酶与电极之间的电子传递。通过循环伏安法和安培法考察了不同聚电解质及碳纳米材料对酶电极电化学性能的影响。结果表明，聚电解质骨架上的二茂铁基团可在葡萄糖氧化酶氧化还原中心与电极之间充当电子...
本研究采用简单且低成本的分散胶体技术，制备了基于氧化锌（ZnO）-氧化铜（CuO）复合纳米表面的生物传感器，并比较了 ZnO:CuO 体积比为 1:1、1:2 和 2:1 的混合分散液。所得均匀纳米晶传感表面沉积在聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基底上，并通过扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和拉曼光谱进行表征。结果表明...
目的：活性氧（ROS）被提出作为介导运动训练适应的信号分子，但其来源仍不明确。本研究利用缺乏功能性 NADPH 氧化酶 2（NOX2）复合体（p47phox/Ncf1 缺失，ncf1* 突变）的小鼠模型，探究运动期间 NOX2 依赖性活性增加是否为骨骼肌长期高强度间歇训练（HIIT）所必需。方法：在单次运动后和慢性干预（每周 3 次...
本研究开发了一种用于同时测定水溶液中谷氨酸、葡萄糖、胆碱、乙酰胆碱、乳酸和丙酮酸六种溶质的安培生物传感器阵列。选择性识别各底物的酶被共价固定于铂盘电极表面，构成阵列的生物选择性元件。通过直接酶促反应检测，传感器对目标底物具有较高灵敏度，检出限为1–5 μM，线性范围为0.001–0.01 mM至0.2–2.5 mM。研究考察了溶液p...
汞是一种在生物链中广泛富集的重金属污染物，对所有生命形式均具有毒性。本研究开发并校准了一种光学生物传感器，用于在生物和环境样品中通用检测与定量二价汞离子（Hg(II)），检测范围为0.1–540 ppb。该传感器以U型弯光纤为平台，将壳聚糖包覆金纳米颗粒（ChGnP）负载于牛血清白蛋白（BSA）上，作为超灵敏等离子体汞受体。传感器在...
本文报道了一种用于高特异性和超灵敏分子检测的新型纳米结构生物传感器。作者提出扩展核纳米同轴（extended core nanocoax, ECC）的制备工艺，该结构基于此前报道的纳米同轴传感器，通过在内柱顶端形成可控延伸，使其突出于环形绝缘层并伸入周围溶液，从而消除原始纳米同轴架构固有的结构限制，提高生物功能化密度和传感性能。EC...
本研究聚焦由聚甲基丙烯酸缩水甘油酯（PGMA）刷和硫化镉量子点（CdQDs）构成的一维等离子体光栅的制备及其无标记生物传感性能。通过表面引发原子转移自由基聚合在硅基底上制备 PGMA 刷线阵列（PBLA），并在其上共价固定生物素修饰的 CdQDs。PBLA 等离子体光栅在 441 nm 处呈现吸收峰，而固定于 PBLA 上的 CdQ...
电场（EF）能够激发极化微管（MTs）的振动，从而使其可用于检测微管或细胞的生物物理性质。为支持该类传感器开发，本文基于考虑微管结构细节的分子结构力学模型（MSM），研究交变电场诱导的微管振动模式及相应频率。对横向或轴向电场作用下的 13–3 微管，获得了横向振动、径向呼吸振动和轴向振动模式。同时考察了生理或病理过程中微管蛋白相互作...
可穿戴电化学生物传感器通过汗液分析实现无创生物标志物监测，但酶和生物材料在反复测试中易失活，汗液缺氧限制酶基传感器的检测范围与灵敏度，传统一体化电极制备方式也导致传感器寿命短。本文开发了一种可拉伸、可穿戴、模块化的多功能生物传感器系统，采用新型 MXene/普鲁士蓝（Ti3C2Tx/PB）复合材料，用于汗液中葡萄糖和乳酸等生物标志物...
本文报道了一种通过直接激光书写制备的可见光响应光电化学（PEC）生物传感器。作者将含Ti4+的聚酰胺酸溶液旋涂于ITO玻璃表面，经成膜得到Ti4+掺杂聚酰亚胺（Ti4+-PI）前驱体，再利用CO2激光在室温常压下原位诱导生成激光诱导TiO2装饰石墨烯（LITG）光电极（LITG@ITO）。该光电极由三维多孔石墨烯负载金红石TiO2纳...
为拓展柔性生物传感器在即时护理医疗中超越生物物理参数监测的应用，需要开发检测多种蛋白和生物标志物的策略。本文报道了一种用于关键生物标志物血管内皮生长因子（VEGF）的柔性、全有机、可生物降解、无标记阻抗生物传感器。该传感器通过光刻图案化由光反应性丝胶蛋白与导电聚合物组成的导电墨水构建，功能电极印刷在厚度可控的柔性丝素蛋白基底上，可自...
绿色荧光蛋白（GFP）是一种球状蛋白，因具有天然荧光、低毒性和较宽稳定范围，被广泛用作生物传感器和生物标志物。然而，使用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（IPTG）等昂贵诱导剂在大肠杆菌中表达蛋白的成本较高，限制了GFP的规模化应用。本研究以大肠杆菌BL21(DE3)[pLysS; pET28(a)]为表达系统，研究增强型绿色荧光蛋白（...