本研究开发了一种基于自组装单分子层（SAM）固定葡萄糖氧化酶（GOx）的电化学生物传感器，用于实时监测鱼类应激。以往无线血糖生物传感器中，GOx 在电极表面固定不均匀，导致高血糖浓度范围内响应下降。作者将 GOx 通过 3-巯基丙酸（MPA）SAM 和 EDC/NHS 活化共价固定于铂铱（Pt-Ir）工作电极表面，并在传感器表面涂覆...
监测活细胞中超氧阴离子（O2•−）因其重要代谢作用而备受关注。本文将超小纳米Mn3(PO4)2限域于壳聚糖中，设计由纳米线编织的蓬松球状结构，并构建基于CTS-Mn3(PO4)2的原位检测芯片，用于小鼠乳腺癌细胞4T1释放超氧阴离子的电化学传感。壳聚糖优异生物相容性和较大微球尺寸降低检测界面对活细胞的损伤与毒性，壳聚糖中超小纳米Mn...
石墨烯量子点（GQDs）因在生物成像、生物传感器和药物载体中的潜在应用而备受关注。GQDs 具有本征类过氧化物酶催化活性，可有效清除超氧阴离子、过氧化氢和羟基自由基等自由基，并在体内和体外表现出较低毒性。本研究发现，氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs）可通过选择性抑制斑马鱼内源性抗氧化酶活性，强烈干扰氧化还原敏感系统。包括过氧化氢酶（...
脑内肾素-血管紧张素系统（RAS）激活是高血压发生的关键环节，下丘脑室旁核（PVN）是血管紧张素能交感兴奋神经环路中调控血压的核心区域，但PVN中(Pro)肾素受体（PRR）在高血压中的作用尚不清楚。本研究采用DOCA-盐诱导的小鼠高血压模型，通过向PVN双侧纳米注射腺相关病毒（AAV）介导的Cre重组酶，特异性敲低PVN神经元中的...
本研究采用一锅固相模板法制备金属有机框架衍生磁性多孔碳（MPC）复合材料，并通过光谱与显微技术表征其结构。该复合材料具有高效淬灭单链DNA（ssDNA）的能力。FAM标记ssDNA（FAM-ssDNA）通过π-π堆积作用吸附并固定于MPC表面，使荧光发射强度显著降低，淬灭效率达96%。当体系中加入砷酸根离子As(V)时，As(V)与...
近十年来，唾液被视为可替代血清和血浆的无创诊断液体，但现有方法灵敏度不足，难以检测唾液中多种生物标志物的低浓度。本文报道了一种基于电解液门控有机薄膜晶体管（EGOTFT）的无标记生物传感器，用于在物理极限水平检测人唾液中的C反应蛋白（CRP）。CRP是炎症过程的关键生物标志物，常用于临床监测。该传感器以EGOTFT作为生物识别事件的...
转录生物传感器可用于代谢途径的筛选、选择或动态调控，因此是加速代谢工程与可持续化学原型构建的关键使能技术。近期进展使异源转录因子得以常规使用，嵌合蛋白设计等新策略使工程师能够利用代谢物结合蛋白资源。然而，扩展生物传感器检测范围只是第一步，计算模型有助于微调传感器性能以实现定制化行为。此外，代谢工程将从无细胞表达系统进展中受益，既可用...
本文报道了一种用于同时检测葡萄糖和过氧化氢（H2O2）的灵敏、选择性双模式电化学平台。该平台基于钨微线和金微线电极，分别修饰金纳米颗粒（AuNPs）和胶体铂（colloidal-Pt）。其中，纳米结构AuNPs电极作为辣根过氧化物酶（HRP）的固定化支撑基质，胶体-Pt则作为非酶葡萄糖生物传感元件；二者共同构成双联线电化学生物传感器...
本文报道了一种新型光活性材料——金属有机框架（MOF）衍生多孔空心碳纳米泡@ZnCdS 多壳十二面体笼（C@ZnCdS MSDCs）。该材料通过连续化学刻蚀、硫化、阳离子交换和煅烧策略合成。得益于多孔壳层与碳层包覆的协同作用，C@ZnCdS MSDCs 表现出优异的光电化学（PEC）性能。将 C@ZnCdS MSDCs 组装到 Ti...
纤维电子或纺织电子被视为开发可拉伸、可穿戴器件以构建人机界面和普适医疗系统的有前景策略。本文通过向弹性纤维引入单一活性层，制备了一种高灵敏度纤维型应变传感器，最大应变系数（GF）达863，应变范围可超过400%。与金属基纤维电子不同，该分层纤维传感器基于在弹性纤维上涂覆含响应性微珠的碳基纳米材料。利用微珠周围均匀裂纹的形成，通过调节...
本文提出一种无标记荧光生物传感器，用于基于三叉DNA连接驱动催化发夹组装策略简单检测Kras野生型。体系中设计了由DNA链S1和S2与靶标共同形成的三叉DNA连接探针（JP），以及两个发夹探针H1和H2。当存在Kras野生型时，JP可激活自催化DNA机器，引发催化发夹组装，产生大量游离G-rich序列；这些序列与荧光染料N-甲基原卟...
本研究通过简单、绿色、快速的层层修饰构建玻璃碳电极（GCE）：先在 GCE 表面电沉积金纳米颗粒（AuNPs），再电聚合 L-精氨酸（Arg）形成聚-L-精氨酸（PArg），最后用戊二醛将漆酶（Laccase, Lac）共价结合到 PArg 上。该构建方式首次用于邻苯二酚（catechol）检测，在 Lac 存在下形成生物电催化电子...
设计低成本、高效光活性异质结材料用于传感仍具挑战。基于在 Bi2S3 表面包覆形成片状 Bi2O3，通过简便水浴法可控合成新型 Bi2O3@Bi2S3 异质结构。所制备的 Bi2O3@Bi2S3 纳米片在 L-半胱氨酸（L-Cys）检测中表现出优异的光电化学（PEC）性能，在可见光照射下，其光电流信号分别比 Bi2S3 和 Bi2O...
本研究以多群体微流控微生物燃料电池（MFC）作为生物传感器，结合综合数学模型，解析其电化学响应并监测复杂底物厌氧降解中的化学与生物过程。模型整合厌氧消化模型ADM1、细菌趋化性、多微生物群竞争及不同电子传递机制，描述阳极液主体与生物膜中微生物和底物的时空分布、电子生成及MFC电流输出。利用合成尿液废水喂养的微流控MFC实验数据验证模...
丝状病毒科病毒可引起病毒性出血热，包括埃博拉病毒病（EVD）和马尔堡病毒病（MVD）。2014—2016年西非EVD暴发导致11308人死亡，病死率为39.5%。暴发期间仅60%患者获得实验室确诊，全球卫生机构认为准确且可快速部署的分子诊断是未来暴发应对的关键，以便快速识别和隔离患者。西非暴发后，多种检测EVD的分子诊断方法被开发，...
弯曲杆菌病是一种人畜共患感染性疾病，常因弯曲杆菌属培养条件苛刻而漏诊或漏报。本研究旨在开发一种简单、灵敏、快速的弯曲杆菌属检测方法，利用金纳米棒（GNRs）对局部介电环境和颗粒间距微小变化的高度敏感性。作者以 cadF 基因保守区为靶标，设计特异性单链 DNA（ssDNA）探针，并通过巯基自组装修饰到 GNRs 表面，构建等离子纳米...
实现移动设备现场环境生物检测的关键挑战，是集成流体处理卡盒的生物传感器必须达到与传统标准分析方法相当的准确性，同时用户界面需简单、可行且简洁。本文提出一种用于汞离子（Hg2+）监测的智能手机成像荧光显微镜系统，并采用可时间序列被动流体处理的生物传感器卡盒以减少用户干预。该卡盒使用金属纳米结构塑料基底补充荧光信号输出，结合双波长比率检...
为安全生产和生命，远程或长距离检测爆炸性硝基化合物很重要。本文报道基于水凝胶微珠平台的细菌传感器检测硝基化合物。将遗传工程改造、对硝基化合物敏感并能产生绿色荧光蛋白的大肠杆菌负载于聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯)（poly(HEMA)）基水凝胶微珠中，使细菌荧光信号集中且足够强，便于检测。为高效负载带负电细菌，通过阳离子单体2-(甲基丙...
六价铬（Cr(VI)）化合物具有高毒性、致突变性和致癌性。现有酶基或细胞基生物传感器虽可用于 Cr(VI) 检测，但对环境敏感、多限于痕量测量且需离线部署。本研究开发了一种接种 Exiguobacterium aestuarii YC211 的三阶段单室微生物燃料电池（SCMFC）生物传感器，用于原位、实时、连续测量 Cr(VI)。...
硅量子点因其优异的生物相容性和光学性质，已成为生物应用中最受关注的纳米材料之一。本文采用简单的微乳液法合成了氨基功能化硅量子点（NH2@SiQDs），其中四氯化硅和烯丙胺分别作为硅源和功能基团来源。所得 NH2@SiQDs 具有良好的水溶性、较高的荧光量子产率和光学稳定性。基于 NH2@SiQDs 对葡萄糖的荧光猝灭响应，作者开发了...