本文报道了一种基于微流控的阻抗生物传感器的设计、制备与测试，用于快速同时检测三种沙门氏菌血清群。该微流控器件包含三条微通道，每条通道均设有聚焦区，利用正介电泳（p-DEP）力将沙门氏菌细胞聚焦至通道中心线并导向传感区，从而获得高浓度样品。细菌传感区由具有10对指条的叉指电极（IDE）阵列构成。三种沙门氏菌抗体（B、D、E型）分别与交...
本文开发了一种用于绿色超灵敏检测肿瘤细胞的电化学生物传感策略，将适配体-DNA串联体-CdTe量子点（QDs）信号放大探针与无汞阳极溶出伏安法（ASV）相结合。首先通过DNA杂交和共价组装设计适配体-DNA串联体-CdTe QDs探针，其中适配体负责特异性识别肿瘤细胞，DNA串联体与QDs结合实现信号放大。同时采用层层自组装技术制备...
低场、可移动核磁共振（NMR）系统已广泛用于医学诊断、食品质量控制和法医检测，但传统单通道检测使每个NMR探头只能独占一台NMR控制台，限制了通量和功能。多通道检测若采用串行访问探头或堆叠多套NMR电子器件，仍会延长检测时间并增加系统复杂性。本文提出可扩展架构HERMES（异核共振多通道电子系统），利用软件定义无线电概念在数字域虚拟...
活细胞通过向周围环境施加机械力来调控黏附、迁移、生长、分化等重要功能，阐明这些力模式有助于理解生命物理过程。本文报道一种自上而下制备的超柔性纳米线阵列生物传感器，用于探测细胞诱导的机械力。该器件的基本单元为倒锥形半导体纳米线，其小弹簧常数和高反射头部显著提高了功能与灵敏度。与现有细胞力传感结构不同，本传感器在纳米线头部进行光学显微成...
碳量子点（CQDs）因独特性质成为生物/分析化学中有前景的荧光探针，其表面功能基团可调节光学性质并与目标分子选择性结合。血红蛋白（Hb）与胆固醇之间的疏水作用强于CQDs与Hb之间常见的π-π作用。为此，作者以胆固醇为前驱体，经水热法制备了高稳定性CQDs，荧光量子产率达45%，使其可通过疏水作用与Hb结合。该CQDs具有石墨晶态和...
磷脂酰肌醇（PIs）的新功能不断被揭示，研究膜区域尺度从微米级（如细胞器整体表面）缩小到纳米级（如细胞器亚区）。同时，低丰度PI如PI(3,4)P2和PI(3,5)P2的功能受到关注。随着进展，需要更精细准确的PI分布信息。多数研究使用利用PI结合结构域的荧光生物传感器和/或抗PI抗体免疫标记，但两种方法均存在已知局限。本文考察近期...
二维材料推动了生物传感器向高灵敏度、智能化和微型化发展。本文以剪切剥离法制备的二维 pnictogen（磷烯、砷烯、锑烯和铋烯）纳米片为传感平台，优化了一种高灵敏、高选择性的酚酶生物传感器。剥离后的 pnictogen 主要发生解层和尺寸减小，形成薄纳米片。与磷烯、砷烯和铋烯相比，锑烯表现出最高的剥离程度和最低的氧化/块体比，因而具...
本文报道了一种由两种尺寸范围的TiO2纳米颗粒构成的可调超双疏表面。该表面通过将全氟辛基三乙氧基硅烷包覆的TiO2纳米颗粒乙醇悬浮液喷涂于玻璃片上简单制备。利用TiO2的光催化活性，通过梯度紫外照射诱导表面有机基团降解，可精细调控表面化学，获得具有梯度固体表面能或润湿性的超双疏表面。所制备表面表现出良好的液滴排序能力，能够区分不同浓...
本文报道了一种基于昆虫气味受体的超灵敏电化学阻抗生物传感器。作者将果蝇（Drosophila melanogaster）的三种气味受体亚基 Or10a、Or22a 和 Or71a 进行重组表达、纯化，并重构到 100–200 nm 的人工纳米脂质体中。随后，这些 OrX/脂质体通过 6-巯基己酸（MHA）自组装单分子层上的 EDC/...
骨形态发生蛋白（BMP）与其相应细胞表面受体的结合是启动BMP信号级联反应的关键步骤，因此明确哪些BMP–受体复合物能够形成，对于理解特定BMP的生理功能至关重要。本文介绍了一种基于表面等离子共振（SPR）的高通量方法，用于快速鉴定和评价BMP–受体复合物。该方法将受体的胞外BMP结合域制备为人IgG1-Fc融合蛋白，利用Fc片段将...
抗坏血酸（AA，维生素C）在生物样品和食品中的检测对健康具有重要意义。本文开发了一种基于二氧化锰纳米片（MnO2-NS）的比率型荧光纳米传感器，用于高灵敏、高特异性检测AA。MnO2-NS具有类过氧化物酶活性，可将非荧光底物邻苯二胺（OPDA）氧化为荧光产物，在568 nm处产生最大荧光（F568）。当MnO2-NS预先与AA混合时...
本文报道了一种基于生物源氮掺杂碳片（NDC）包裹二氧化钛纳米颗粒（NDC-TiO2 NPs）的超灵敏光电化学（PEC）葡萄糖生物传感器。首先通过溶胶-凝胶法合成 TiO2 纳米颗粒，再以桃果为绿色碳源，经水热法制备 NDC-TiO2 NPs 复合材料，并通过 FESEM、HRTEM、Raman、XRD、ATR-FTIR 和 XPS ...
还原氧化石墨烯（rGO）薄膜可作为高敏感换能层，并集成到叉指微电极系统中用于生物传感。rGO 薄膜特有的双极性电学特性可被生物分子静电电荷产生的极低外部电场调制，从而在基于 rGO 的离子敏感场效应晶体管（ISFET）中产生快速读出信号。这种特征变化使 rGO ISFET 能够快速、准确且可重复地检测生物分子，与经典 ELISA 相...
表面等离子共振（SPR）生物传感器可用于实时监测分析物与固定配体之间的相互作用，通过测量分析物结合过程中传感器芯片表面折射率的变化来反映结合事件。本研究将 SPR 技术与酶学测定相结合，用于从药用植物中筛选新的血管紧张素转换酶（ACE）抑制剂。首先以马尿酸-L-组氨酰-L-亮氨酸（HHL）水解法评估 30 种植物提取物，选出 5 种...
本研究旨在开发可用于牙周病早期诊断并预测患者病情阶段的生物传感器。人牙源性成釉细胞相关蛋白（ODAM）因牙龈沟液中水平与牙周炎程度高度相关，被视为牙周病标志物。作者采用以唾液为竞争靶标的石墨烯氧化物系统进化配体指数富集法（GO-SELEX），在严格条件下筛选出可结合 ODAM 不同位点的一对同源适配体。通过石墨烯氧化物荧光共振能量转...
电化学发光（ECL）是检测金属离子、致病DNA、病原菌、肿瘤细胞和葡萄糖等广泛分析物的有效方法。纸的被动液体传输和生物相容性是使用纸作为生物传感平台的主要优势。为满足最终用户需求，对纸基传感器的制备工艺和分析方法进行了精细调节。本文综述了多种ECL信号放大标记物、低成本便携设备（如可充电电池替代传统仪器）以及纸基ECL设备中使用的不...
石墨烯场效应晶体管（GFET）传感器是检测水污染物的有前景分析工具，但其对环境条件变化引起的非特异扰动敏感，限制了实际应用。差分设计可抑制环境波动带来的误差，但由于制备工艺和材料属性差异，在 GFET 中实现精确差分较困难。本文提出一种差分 GFET 亲和传感器，用于在存在非特异干扰时选择性检测水污染物。该传感器包含测量单元和参考单...
在静息细胞中，核因子κB（NF-κB）转录因子家族通过与胞质抑制蛋白κBα（IκBα）结合而保持失活状态。肿瘤坏死因子α（TNFα）或细菌脂多糖等胞外刺激通过诱导 IκBα 磷酸化及其泛素-蛋白酶体降解激活 NF-κB。本研究将单体荧光蛋白 Kusabira-Orange 2（mKO2）与 IκBα 融合，构建新型荧光生物传感器 m...
本研究开发了一种基于全细胞的高灵敏电化学生物传感器，用于儿茶酚检测。作者将 Sphingobium yanoikuyae XLDN2–5 中编码儿茶酚 2,3-双加氧酶（C23O）的 carE 基因克隆并在大肠杆菌 BL21 中过表达。与野生菌相比，重组大肠杆菌 BL21 对儿茶酚表现出更高的催化活性；同时，完整细胞能为 C23O ...
脓毒症是全球危重患者死亡的主要原因之一。据世界卫生组织2018年报告，全球每年受影响人数超过3000万，感染与炎症以及长期入住重症监护病房导致生命损失。尽管已有可用于脓毒症诊断的预后标志物，仍有数百万患者在入院后死亡。正确且早期诊断有助于快速给予适当抗生素，从而避免病情进展至危重阶段并挽救生命。传统诊断方法成本高、耗时长，且灵敏度和...