本文报道一种基于自组装铁氧体核心聚酰胺胺（PAMAM）树状大分子的无标记电化学 DNA 检测策略，用于乳腺癌相关基因检测。研究在 Au 电极上化学吸附第 1、2、3 代 Fc-PAMAM，并通过戊二醛固定氨基修饰单链 DNA 探针，采用循环伏安（CV）和差分脉冲伏安（DPV）表征其电子转移行为。靶 DNA 与探针杂交后，表面双链 D...
G蛋白偶联受体（GPCR）信号是真核细胞响应环境刺激的主要方式，但天然信号转导架构和表达水平的多样性使刺激-响应关系难以预测。作者利用酿酒酵母基因组工程，构建了一个绝缘、模块化的最小化 GPCR 信号转导系统，以研究如何借助合成生物学工具理性调节细胞对刺激的响应。通过计算建模与实验重构，作者解析了关键信号组分的最小集合贡献，提出通过...
本综述系统回顾了采用微制造工艺制备的电化学生物传感器研究进展，重点介绍用于DNA序列灵敏、特异性检测的传感器。微制造器件具有易于微型化、可重复批量生产以及可与既有技术和生产工艺集成的优势，因而在临床即时检测中具有重要价值。文章总结了此类生物传感器的当前状态，包括金、ITO、碳和硼掺杂金刚石等薄膜电极材料，微电极与纳米电极的微型化效应...
急性心肌梗死（AMI）生物标志物的准确检测对临床诊断和管理很重要。本研究开发了一种基于磁性金属有机框架（MMOF）纳米催化剂和 DNA 纳米四面体（NTH）双适配体探针的电化学生物传感器，用于非酶法检测 AMI 早期诊断金标准生物标志物心肌肌钙蛋白 I（cTnI）。首先，将 NTH 辅助的 Tro4 和 Tro6 双适配体捕获探针固...
金属有机凝胶（MOGs）是一类软材料，本文将其作为增强三(2,2'-联吡啶)钌(II)（Ru(bpy)3²⁺）及其衍生物电化学发光（ECL）的新型固态共反应物。作者通过一步混合加热法制备银基金属有机凝胶（Ag-MOGs），证明其可作为不同于以往ECL共反应物纳米材料的高效固态共反应物。Ag-MOGs的增强机制可能源于其丰富的氨基和电...
细胞内氧化还原状态的变化是多种代谢反应的结果，并同步调控细胞生理过程，因此监测活细胞氧化还原状态对理解细胞生理至关重要。目前已开发多种基因编码荧光氧化还原传感器。此前作者开发了氧化敏感荧光蛋白 Oba-Q，其在氧化条件下发生显著荧光猝灭。为扩展氧化还原传感器蛋白的应用范围，本研究基于 Oba-Q 的分子架构进行优化，成功制备了基于 ...
本文报道了一种用于亚砷酸盐检测的压电适配体生物传感器。在石英晶体微天平（QCM）金表面制备巯基乙胺自组装单分子层（SAM），用于将亚砷酸盐固定于晶体表面；金纳米粒子（AuNPs）负载亚砷酸盐适配体（DNA-AuNP），用于放大生物传感器频率响应。检测时，亚砷酸盐首先结合到 QCM 金表面的 SAM 上；随后加入适配体修饰的金纳米粒子...
炎症反应启动后，细菌病原面临改变的组织微环境，其代谢活性与生长速率会受到影响，但长期动态分析困难。本文建立了一种用于在持续皮肤感染中于单细胞水平连续数天测量金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）生长速率的体内生物传感器。该传感器基于光转换荧光蛋白 mKikumeGR 的稀释与新合成：在感染...
全细胞生物传感器（WCBs）已被用于检测三价砷（As(III)），但多数存在灵敏度和特异性不足的问题。本研究在大肠杆菌DH5α中构建了一种带有正反馈放大器的砷WCB。报告基因mCherry的输出信号经正反馈放大器显著增强；以半饱和As(III)浓度评价时，含正反馈WCB的灵敏度比无正反馈高约一个数量级。As(III)最低检测限降低一...
杂原子掺杂可赋予石墨烯量子点（GQDs）新的结构与光学性质。与常见的氧、氮、硫掺杂相比，硼掺杂GQDs（B-GQDs）的高产率、高量子产率合成仍具挑战。本文通过1,3,6-三硝基芘与硼砂在氢氧化钠中水热一步分子融合，简便合成B-GQDs，可在500 mL高压釜中实现71%高产率，具备克级生产潜力。所得B-GQDs呈单层或双层石墨烯结...
本研究在碳纸电极表面电沉积了稳定的普鲁士蓝-铜（PB-Cu）膜，用于构建双酶电化学生物传感器，以同时检测食品中的酯类风味物质。碳纤维复合碳纸作为高比表面积、低成本基底，经循环伏安法预活化后改善了电化学性能，再在含 FeCl3、CuSO4 和 K3[Fe(CN)6] 的溶液中电沉积 PB-Cu 膜。所得 PB-Cu/碳纸电极在 pH ...
黑磷量子点（BPQDs）可与三(2,2'-联吡啶)合钌(II)（Ru(bpy)3^2+）反应产生强阳极电化学发光（ECL），但其空气不稳定且缺乏功能基团，限制了在ECL生物传感器中的应用。本研究将BPQDs封装进苯乙烯-丙烯酰胺（St-AAm）共聚物纳米球，制备均匀的BPQDs-St-AAm纳米球（BSAN）。纳米球中可嵌入足量BP...
端粒酶活性是重要的肿瘤生物标志物，其检测对癌症诊断和治疗具有重要意义。本文报道了一种基于构象开关的均相荧光生物传感器，用于检测端粒酶活性。作者对 RNA 适配体 Spinach 进行重新设计，在其 5′端扩展并使其折叠为失活构象，从而阻止与小分子荧光团 5-difluoro-4-hydroxybenzylidene imidazol...
丙型肝炎病毒（HCV）是引起慢性传染性肝炎的血源性病毒，埃及 HCV 流行率居世界首位，约 14.7% 人口感染，因此开发无需复杂样品前处理、高选择性和高灵敏度的 HCV 检测生物传感器具有重要意义。本研究报道了一种用于早期检测临床样品中 HCV-RNA 的新型快速、高选择性 HCV 生物传感器。该传感器通过在金纳米点/氧化铟锡（A...
细菌感染早期诊断对及时使用抗生素、提高生存率至关重要。本文报道了一种高灵敏安培生物传感器，可在约30 min内检测人血浆中多种病原菌。该器件基于金纳米颗粒表面电聚合自组装层，并在便携式纳米筛分微流控系统（NS-MFS）中运行。氧化还原活性金纳米颗粒（raGNPs）可增强电导率，提供更多电化学活性分子，同时提高对血浆氧化产物污染电极的...
外膜制备对提升植入式生物传感器的长期稳定性与准确性至关重要。本文采用“自上而下”策略，制备了可适应、可控的多孔外膜，用于植入式葡萄糖生物传感器。以不同孔径和孔隙率的聚砜中空纤维膜（PSfHM）为基膜，通过交叉过滤法在膜内表面层层自组装壳聚糖（CH）和海藻酸钠（SA），构建PSfHM与电极之间的生物相容导电界面。体外与体内实验评价了P...
抗菌药物耐药性是全球健康重大威胁，优化每位患者的抗生素剂量对提高疗效、降低耐药和毒性至关重要。本文报道一种电位型微针生物传感器，用于在健康志愿者体内实时检测β-内酰胺抗生素浓度。该传感器以聚碳酸酯微针阵列为载体，工作电极表面电沉积pH敏感氧化铱层，并在其上方固定含β-内酰胺酶的水凝胶。β-内酰胺酶水解β-内酰胺抗生素后引起局部pH变...
背景：可穿戴生物传感器反馈可能有助于评估帕金森病（PD）患者的运动功能并滴定药物。Kinesia 360 通过腕部和踝部传感器连续监测运动症状。方法：PD0049 是一项12周试点研究，旨在调查在家使用 Kinesia 360 是否能改善开始使用经皮罗替戈汀（rotigotine）的 PD 患者的运动症状管理。运动症状控制不佳的成年...
本研究报道了一种生态设计纸基藻类生物传感器，用于光学检测纳米封装莠去津（nanoencapsulated-atrazine），一种具有高效苗后除草活性的前沿纳米制剂除草剂。将单细胞绿色光合藻衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）固定在浸有琼脂薄膜的纸基底上，并置于玻璃光学测量池中，获得全环保器件。通过监测可变荧光...
本文报道了利用动力学掺杂（kinetic doping）技术首次构建多酶、多步反应生物传感器。作者将葡萄糖氧化酶（GOD）与辣根过氧化物酶（HRP）同时负载于二氧化硅溶胶-凝胶薄膜中，形成双酶薄膜。葡萄糖在 GOD 催化下氧化生成过氧化氢，HRP 进一步催化愈创木酚（guaiacol）氧化为有色醌产物，从而通过 436 nm 吸光度...