Saccharomyces-derived carbon dots for biosensing pH and vitamin B 12.
本文报道了一种基于酿酒酵母衍生氮掺杂碳点（s-N-CDs）的荧光纳米生物传感器，用于pH和维生素B12（VB12）检测。作者采用一锅微波辅助水热法，以酿酒酵母为碳源、乙二胺为氮源，合成得到量子产率为16%、平均粒径约2.9 nm的水溶性s-N-CDs。该碳点具有强光致发光、良好抗光漂白、热稳定性和离子强度稳定性。在pH 14至2范围...
Electrochemical Biosensor for DNA Methylation Detection through Hybridization Chain-Amplified Reaction Coupled with a Tetrahedral DNA Nanostructure.
DNA甲基化是基因表达疾病和恶性肿瘤发生发展中的关键因素，已成为相关疾病诊断与预后的重要生物标志物。本文设计了一种超灵敏且高特异的电化学生物传感器用于DNA甲基化检测。该平台由锚定在金纳米颗粒修饰金电极上的茎环-四面体复合DNA探针、HpaII限制性内切酶酶切步骤以及多重信号放大步骤组成，其中放大策略包括金纳米颗粒电沉积、杂交链反应...
Electrochemical, spectroscopic and molecular docking studies on the interaction of calcium channel blockers with dsDNA.
本研究评估牛胸腺双链 DNA（ct-dsDNA）与三种钙通道阻滞剂硝苯地平（NDP）、乐卡地平（LDP）和氨氯地平（AMP）之间可能的相互作用机制。作者采用差分脉冲伏安法（DPV），分别在 ct-dsDNA 修饰玻碳电极构成的电化学 DNA 生物传感器表面和体相孵育溶液中考察 NDP-dsDNA 与 LDP-dsDNA 相互作用；A...
Whole-Cell Biosensor with Tunable Limit of Detection Enables Low-Cost Agglutination Assays for Medical Diagnostic Applications.
全细胞生物传感器有望成为低成本、易使用的即时检测（POC）诊断工具，但难以检测不能跨膜扩散的蛋白分析物。本文开发了一种基于大肠杆菌全细胞表面展示纳米抗体的细胞凝集生物传感平台，用于特异性识别目标蛋白。概念验证中，展示抗绿色荧光蛋白（GFP）纳米抗体的大肠杆菌与串联二聚体GFP（tdGFP）结合后发生交联凝集，可在纳摩尔浓度下检测模型...
Monitoring activities of receptor tyrosine kinases using a universal adapter in genetically encoded split TEV assays.
受体酪氨酸激酶（RTKs）在细胞间通讯、增殖分化、存活和组织稳态等细胞生物学过程中发挥关键作用，并与癌症和神经发育障碍等疾病相关。配体激活的 RTK 通过 RTK 上的磷酸酪氨酸（p-Tyr）基序和适配体蛋白中的磷酸酪氨酸结合域（如 SH2 域）招募适配体蛋白。由于 RTK/适配体组合众多，标准化比较受体活性具有挑战。本文在细胞实验...
Micropatterning of porous silicon Bragg reflectors with poly(ethylene glycol) to fabricate cell microarrays: Towards single cell sensing.
本文报道了一种基于多孔硅（PSi）布拉格反射器的光学无标记生物传感器，用于研究单细胞异质性。通过在 RGD 肽修饰的 PSi 表面使用含光引发剂的聚乙二醇（PEG）水凝胶前驱体进行光刻图案化，形成具有细胞粘附区与细胞排斥区的微图案；随后孵育 J774 巨噬细胞，构建细胞微阵列和单细胞阵列。进一步用 Milli-Q 水对微阵列上的细胞...
An electrochemical aptasensor for staphylococcal enterotoxin B detection based on reduced graphene oxide and gold nano-urchins.
金黄色葡萄球菌肠毒素B（SEB）是引起严重食物中毒的细菌毒素，其快速灵敏检测具有重要意义。本文开发了一种基于还原氧化石墨烯（rGO）和金纳米海胆（AuNUs）修饰丝网印刷电极的电化学适配体传感器用于SEB检测。将rGO和AuNUs修饰到工作电极表面，再通过硫基化单链DNA探针固定SEB特异性适配体。当SEB存在时，适配体与SEB结合...
Cascaded-Microrings Biosensors Fabricated on a Polymer Platform.
基于聚合物的单微环生物传感器通常自由光谱范围（FSR）较小，难以在测量中连续追踪共振谱移。本文提出并制备了一种基于 Vernier 效应的双级联微环聚合物生物传感器，以弥补该缺陷。器件由参考微环和传感微环通过公共总线波导级联组成，二者半径不同，形成较小的 FSR 差，使周期性包络信号叠加在各组成峰上，从而可连续追踪传感器光谱。采用具...
Sensitivity Enhancement of a Surface Plasmon Resonance with Tin Selenide (SnSe) Allotropes.
单层硒化锡（SnSe）具有与石墨烯和磷烯类似的层状结构，并表现出优异的光电性能，是二维材料家族中备受关注的新成员。本文采用传输矩阵法，研究了基于三种单层SnSe同素异形体的表面等离子共振（SPR）生化传感器。该传感器采用Kretschmann衰减全反射构型，以BK7玻璃为耦合棱镜，Ag膜为金属换能层，并在Ag表面分别引入α-SnSe...
Highly Sensitive Voltammetric Glucose Biosensor Based on Glucose Oxidase Encapsulated in a Chitosan/Kappa-Carrageenan/Gold Nanoparticle Bionanocomposite.
本文报道了一种基于生物纳米复合膜的酶法葡萄糖生物传感器。该传感器以金电极（Au）为基底，将壳聚糖/κ-卡拉胶聚电解质复合膜（PEC）掺杂柠檬酸金纳米颗粒（AuNPs）并包埋葡萄糖氧化酶（GOD）构建而成。利用 AuNPs 与 GOD 的电催化协同作用，以电流（µA）对葡萄糖浓度对数（log[glucose]）作图，修饰电极的灵敏度为...
Design of an Integrated Optics Sensor Structure Based on Diamond Waveguide for Hemoglobin Property Detection.
本文提出并理论分析了一种基于金刚石波导的集成光学生物传感器结构，用于检测血红蛋白的浓度与氧化状态。该结构由棱镜耦合器、平面金刚石波导和光栅耦合器组成，利用导模倏逝场与覆盖层相互作用，通过测量有效折射率、出射角和透射光功率变化来反映血红蛋白的光学性质。研究针对未掺杂金刚石（NDD）和硼掺杂金刚石（BDD）两种波导层，计算了有效折射率N...
Functionalized Organic Thin Film Transistors for Biosensing.
有机生物电子学通过有机半导体桥接微电子系统与生物组织，形成柔性、轻质、低成本的生物电子器件。有机薄膜晶体管（OTFT）因可放大接收信号，成为先进生物传感平台；有机半导体具有合成自由、低温溶液加工、生物相容和机械柔性，适合可穿戴电子、电子皮肤和植入器件。OTFT 可将目标分析物的存在或变化转换为特定电信号，并通过化学或生物功能化提高灵...
Electrochemical DNA Biosensing via Electrochemically Controlled Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization.
生物分子的高灵敏、高选择性检测是疾病诊断与传染病监测的基础。本文报道了一种超灵敏且高选择性的电化学DNA生物传感器，采用电化学可控可逆加成-断裂链转移（eRAFT）聚合作为信号放大策略，并以肽核酸（PNA）探针作为识别元件。具体而言，5′端带巯基的PNA探针通过金-硫自组装固定于金电极表面，用于序列特异性识别目标DNA（tDNA）片...
Chronic and acute stress monitoring by electrophysiological signals from adrenal gland.
本文报道了一种可植入肾上腺的柔性电生理（EP）探针，用于连续监测慢性与急性应激相关的肾上腺皮质和髓质细胞活动。探针以 5 μm 聚酰亚胺（PI）为基底，图案化四通道金/铬（Au/Cr）电极，并用 2 μm SU-8 封装，通过箭头形尖端纵向穿透并锚定于肾上腺被膜，植入后仅保留约 7 μm 柔性传感层，经柔性扁平电缆（FFC）和四针连...
Label-free impedance-based whole cell assay to study GPCR pharmacology.
G蛋白偶联受体（GPCR）超家族代表人体中最大的细胞表面受体群。估计目前市场上约40%的药物靶向GPCR。由于只有极少数GPCR被这些上市药物靶向，GPCR作为新型药物靶点的潜力仍然巨大。与传统体外检测相比，使用生物传感器的无标记细胞检测为研究GPCR提供了新机会。它能够在实时条件下测量整合的受体介导反应，而不是单一下游信号通路，并...
Paper-based miniaturized immunosensor for naked eye ALP detection based on digital image colorimetry integrated with smartphone.
碱性磷酸酶（ALP）是天然存在于生牛奶中的金属蛋白，是牛奶质量控制的重要生物标志物。其简便、个性化且无需仪器的检测对确保巴氏杀菌效果及区分生奶具有重要意义。作者开发了一种办公打孔机制作的纸基生物传感器，用于肉眼检测牛奶中的 ALP，并通过智能手机集成的数字图像比色法（DIC）定量。传感探针由功能化纸表面共价固定 ALP 抗体（ant...
Detection of apoptotic and live pre-osteoblast cell line using impedance-based biosensors with variable electrode design.
基于电阻抗的细胞活性传感已成为监测细胞演化与形态相关生物过程的重要分析工具。在这类生物传感器中，电极设计直接影响灵敏度，因为它决定了传感器测量细胞活动所引起微小阻抗变化的能力。本文成功开发了多种构型的阻抗生物传感器阵列，并用于研究电极布局对培养前成骨细胞动力学的影响。传感器设计首先通过测量电极设计对模拟细胞群体介电特性的介电聚合物（...
Reduced graphene oxide doping with nanometer-sized ferrocene moieties - New active material for glucose redox sensors.
本文报道了掺杂纳米二茂铁基团的还原氧化石墨烯（rGO）作为新型氧化还原传感活性材料。作者采用两种策略修饰 rGO：一是由二茂铁甲醛肟生成偶氮甲烷亚胺，对 rGO 进行共价修饰；二是通过 π-π 堆积使 1,1′-二羧基二茂铁吸附于石墨烯片层。利用显微技术和拉曼光谱表征了材料形貌与结构。所得 rGO-二茂铁材料作为葡萄糖氧化酶（GOx...
An electrochemical sensor for attomolar determination of mercury(II) using DNA/poly-L-methionine-gold nanoparticles/pencil graphite electrode.
本文报道了一种用于检测汞(II)的超灵敏电化学生物传感器，由DNA/聚-L-甲硫氨酸-金纳米粒子/铅笔石墨电极（DNA/PMET-AuNPs/PGE）构成。首先将L-甲硫氨酸（L-MET）电聚合于铅笔石墨电极（PGE）表面，并在同一循环伏安过程中电化学包埋金纳米粒子（AuNPs）；随后在0 V电位下将DNA固定于PMET-AuNPs...
Field effect in molecule-gated switches and the role of target-to-receptor size ratio in biosensor sensitivity.
本文证明分子氧化还原薄膜可视为电化学电容器件，其中薄膜内的氧化还原基团充当敏感栅极，表现出特定的场效应。作者确认该场效应可用于无标记检测登革热、心血管风险、炎症、帕金森病和肿瘤相关的重要生物标志物，无需在样品中加入氧化还原探针或其他化学试剂。尽管灵敏度较高，但其受 Thomas-Fermi 屏蔽机制控制，并取决于靶标与受体的尺寸比。...