1,3-丙二醇（1,3-PDO）的生产是重要的发酵过程。然而，由于 1,3-PDO 与原料甘油（GLY）和副产物乳酸（Lac）分子结构高度相似，以往难以在发酵中单独、高效地区分并定量。本文开发了一种基于表面增强拉曼散射（SERS）技术的低成本、环境友好型生物传感器。利用该传感器，可直接从拉曼光谱中各自的特征峰测定发酵液中 1,3-P...
本研究设计并合成了一种新型模拟酶纳米复合材料：Mn(II)-聚-L-组氨酸（PLH）功能化羧基化多壁碳纳米管（CMWCNTs）。基于该复合材料的类过氧化氢酶活性，作者构建了非酶过氧化氢（H2O2）生物传感器，并用于 H2O2 的电化学检测。通过傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱和透射电子显微镜对纳米复合材料进行了结构表征。由于 CMWCN...
p53 是约 50% 人类肿瘤中发生失活突变的肿瘤抑制蛋白，多数错义突变位于 DNA 结合域，部分突变引起构象改变并导致淀粉样样聚集。本文报道一种用于检测 p53 R248Q 聚集倾向突变体的荧光生物传感器。该传感器由源自 p53 主要聚集片段（248–274 位）的 p254C 肽与环境敏感探针共价偶联构建，其中 I254 替换为...
比率电化学发光（ECL）因可消除环境干扰而获得精确测量，在生物分析中备受关注。本文设计了一种双波长比率ECL生物传感器用于检测心肌肌钙蛋白I（cTnI）。其中，(4,4'-二羧酸-2,2'-联吡啶)钌(II)（Ru(dcbpy)3^2+）与负载金纳米粒子的氧化石墨烯/聚乙烯亚胺（GPRu-Au）纳米材料作为受体，负载金纳米粒子的石墨...
针对小分子/生物活性分子检测中酶促反应和复杂纳米材料依赖的问题，本文利用血栓素适配体的高亲和识别能力和催化发夹组装（CHA）的无酶等温放大特性，建立了一种无标记、无酶的光学放大检测策略用于血栓素检测。为同时支持生物学探究与技术优化，作者引入热力学模型预测相互作用核酸链的最低自由能二级结构，并计算体系配分函数与复合物平衡浓度；随后对相...
阻抗谱生物传感中，自由离子在电极-溶液界面形成双电层（EDL），其大电容在低频主导信号并屏蔽体相介电响应，掩盖分子构象变化与DNA杂交等生物信息。当电极间距小于EDL厚度时，两侧双电层重叠，可显著降低电极极化效应，并因传感体积与目标分子尺寸更匹配而提高灵敏度。本文报道一种水平薄膜纳米间隙电容传感器，上下金电极间距为40 nm，在水和...
无标记多孔硅（PSi）生物传感器可用于转基因棉花中蛋白质的检测与鉴定。当目标蛋白与固定在多孔硅表面的抗体发生选择性结合时，多孔硅有效折射率改变，光学响应信号发生变化，并可通过傅里叶变换红外显微光谱（FTIR）检测。本文以转基因棉花中的抗冻蛋白（antifreeze protein, AFP）为检测对象，将其与非转基因棉花蛋白进行比较...
本研究旨在分析牙周健康与疾病状态下龈下脂多糖（LPS）脂质A（lipid A）谱和内毒素活性，并评估重组因子C（rFC）检测法作为脂质A基生物传感器用于个性化、床旁牙周治疗的潜力。研究从健康个体和慢性牙周炎患者牙周治疗前后采集龈下菌斑样本，采用电喷雾电离质谱（ESI-MS）分析龈下脂质A化学组成，用rFC检测法测定龈下LPS提取物的...
脂多糖（LPS）又称内毒素，可引发强烈炎症反应，严重时导致多器官衰竭。本文报道了一种简单、无标记的伏安法适配体传感器，用于高灵敏检测LPS。该传感器以聚乙烯亚胺（PEI）功能化还原氧化石墨烯（rGO）和二硫化钼（MoS2）纳米复合材料（PEI-rGO-MoS2）作为新型纳米载体负载电活性甲苯胺蓝（TB）。PEI-rGO-MoS2具有...
本研究比较微生物燃料电池（MFC）和微生物电解池（MEC）作为生物传感器用于实时环境监测的性能。初始加标试验中，向阳极室液体加入乙酸或 NH4+、Na+、Mg2+、Fe2+ 硫酸盐及肥料溶液，比较电流响应。结果表明 MFC 传感器响应时间更短、灵敏度更高，加标后恢复更快。随后在连续流动模式下，以不同浓度乙酸及 NH4+、Na+、Fe...
非活性哺乳动物 tolloid-like 1（TLL1）及 TLL1 突变与小鼠心间隔形成缺失和人类房间隔缺损 6（ASD6）相关。此前研究在约 20% ASD6 患者中检出 TLL1 点突变，其中编码区突变包括 M182L、V238A 和 I629V。本研究构建并表达野生型及三个突变型重组 TLL1，在 HT-1080 细胞中分泌...
基于 Förster 共振能量转移（FRET）的生物传感器已被用于研究生物通路。本研究首次在活 HEK293 细胞和类固醇生成 MLTC-1 细胞中验证了一种新传感器，用于研究 PDE5 抑制剂对 hCG/LH 诱导类固醇生成通路的作用。该传感器利用供体（D）——可与融合于 PDE5 催化域的四半胱氨酸基序共价结合的类荧光素双砷探针...
本文报道了一种基于流控的三维纸基微流控分析装置（3D μPADs），用于有机磷农药的现场比色检测。作者采用蜡打印法在纸基微流控通道中构建疏水屏障，通过改变通道长度和宽度控制样品液流动速率，从而在无需用户额外操作的情况下实现约20 min的反应延迟。装置将乙酰胆碱酯酶（AChE）与比色底物靛蓝乙酸酯（IDA）分别固定在不同纸层中，样品...
使用微生物如细菌的生物传感器具有生命周期短等优势。一种已开发的比色生物传感器技术是利用大肠杆菌（E. coli）生物反应器介导的普鲁士蓝形成反应与铁氰化物。固定化可使细菌在不降低其生物受体能力的前提下长期使用。本研究旨在开发一种新型、快速的固定化细菌生物传感器，用于检测水中毒性化合物并评估其分析性能。采用包埋法将 E. coli 固...
DNA纳米材料因在生物分子灵敏、特异性检测中的优异性能而被广泛应用。本文开发了一种无标记电化学方法，用于microRNA（miRNA）的定量检测，该方法将Y形DNA（Y-DNA）结构与非线性杂交链反应（non-linear HCR）相结合。由Y1、Y2和Y3三条序列组成的Y-DNA作为稳定且特异的探针识别目标miRNA。当存在目标m...
通过 Gαq 信号的经典 G 蛋白偶联受体（GqPCR），如 α1-肾上腺素能受体和血管紧张素受体（α1-AR、AT-R），传统上被认为介导心力衰竭中的病理性重构，包括心肌细胞死亡。然而，作者此前发现 α1-AR 具有心脏保护作用，并鉴定出成年心肌细胞中 α1A 亚型-ERK 存活信号通路。近期研究还显示，α1-AR 定位于细胞核并...
复杂生物流体无需预处理、分离或纯化，对无标记等离激元生物传感器在即时检测中的实际应用提出严格限制。本文报道一种无酶等离激元神经递质多巴胺生物传感器，并集成微流控血浆分离器。该集成器件可直接从血流中在线分离血浆，并将其引导至活性检测区域；在该区域，无机氧化铈纳米颗粒通过强表面氧化还原反应作为局部选择性多巴胺结合位点。作者对纳米颗粒进行...
基于葡萄糖代谢的胰岛素剂量方案可帮助全球数百万糖尿病患者控制血糖。自胰岛素被发现以来，胰岛素类似物、剂量方案改进和便携式血糖仪显著改善了血糖管理，当前研究也关注更少侵入性的替代采样部位。然而，直接测量游离胰岛素的即时检测（POC）设备仍是缺失环节。同时测量葡萄糖和胰岛素可改善胰岛素敏感性估计、降低控制波动并提高低血糖安全性。由于胰岛...
近年来，酶-金属有机框架（enzyme-MOF）生物矿化可在不损失活性的前提下提高酶稳定性，但多数研究聚焦颗粒形式，需后固定到固体载体，限制了实际应用。本文采用贻贝启发的聚多巴胺/聚乙烯亚胺（PDA/PEI）涂层，在聚丙烯（PP）微流控通道中图案化酶-MOF，并利用亲疏水梯度实现无泵液体运输。作为概念验证，将葡萄糖氧化酶（GOx）与...
机械生物学关注机械力如何影响细胞行为，而 Förster 共振能量转移（FRET）张力传感器可通过发射光变化测量蛋白质上的分子尺度力。然而，这类传感器的测量可靠性与可重复性尚未被充分检验。本文针对敏化发射成像，开发了提高测量精度的数值方法，用于更准确地估计 FRET 效率校准常数。作者以 vinculin 张力传感器（VinTS）为...