局域表面等离子共振（LSPR）生物传感器在临床诊断、家庭医疗、环境分析和公共卫生中具有重要应用潜力，但折射率灵敏度低和重现性差（大面积均匀性与批次一致性不足）限制了其广泛使用。为此，作者采用弹性软刻蚀和金属热蒸发法制备了形态与光学性质可重复的金属纳米金字塔阵列（NPA），并分别制备了 Al、Au 和 Ag NPA。透射光谱在可见—红...
本文开发了一种基于聚集诱导发光（AIE）探针和氧化石墨烯（GO）的简便、灵敏、无标记适配体荧光生物传感器，用于氯霉素（CAP）检测。该传感器以 CAP 特异性 DNA 适配体 C-Apt 为识别元件，以短烷基链二苯乙烯基蒽衍生物 DSAC2N 为荧光探针，以低氧化度 GO 为荧光猝灭剂。初始状态下，DSAC2N 与 C-Apt 通过...
由生物分子和活细胞构成的生物传感器与全细胞生物传感器能够感知生物体系中的特定刺激，并将其转换为可测量信号。其中，基于荧光素酶的生物发光传感器在分子生物学和成像系统中应用广泛。本项目利用圆形排列策略设计并构建了一种用于检测和定量 Caspase-9 活性的荧光素酶生物传感器。光谱学结果表明，圆形排列导致该传感器结构发生改变。随后，研究...
人参链格孢（Alternaria panax Whetz）是人参栽培中最常见且严重的病害病原之一，可造成人参产业显著产量和经济损失。快速、早期、准确鉴定该病原是有效防控其进一步传播的前提。本研究建立了一种快速、准确的分子诊断方法——单管巢式PCR-侧流层析生物传感器检测法（STNPCR-LFBA），用于快速鉴定人参链格孢。该方法将单...
铜绿假单胞菌中镉的修复主要依赖 cadA 和 cadR 基因，分别编码 P 型 ATPase CadA 和转录调控蛋白 CadR。尽管已有研究涉及这些金属感知与调控蛋白，但其启动子、金属感知及结合能力仍不清楚。本研究旨在表征 CadR、鉴定 PcadR 启动子，并用生物信息学分析蛋白–启动子–金属结合亲和力，同时在 E. coli ...
胞内 NADPH 浓度分析是设计微生物生产菌株和工艺优化的前提。mBFP 是一种源自宏基因组的蓝色荧光蛋白，其荧光依赖 NADPH 结合。本文对 mBFP 进行了表征，结果显示其对 NADPH 具有高度特异性结合（KD 0.64 mM），不结合 NADH，并仅放大 NADPH 的内源荧光。mBFP 还能催化 NADPH 依赖的苯甲醛...
少突胶质细胞对轴突的髓鞘化是中枢神经系统快速传导的关键特征，其不仅调节轴突传导速度，还可能通过代谢支持维持轴突长期完整性，但髓鞘化少突胶质细胞如何影响轴突能量稳态仍不清楚且难以研究。本文建立了一种结合电生理与双光子成像研究急性分离视神经中电活动髓鞘化轴突的方法。作者证明玻璃体内腺相关病毒（AAV）载体递送可高效实现视神经轴突中功能传...
巨磁阻（GMR）传感器已被证明是最灵敏的生物传感器之一。为实现多路检测，高密度可扩展传感器阵列十分必要，但传统频域读出方法数据获取时间长，限制了阵列扩展。本文提出一种带片上脉冲激励和磁相关双采样（MCDS）的可扩展磁阻生物传感器阵列。系统由GMR自旋阀传感器阵列、位于传感器下方的片上条带线磁场发生器和定制模拟前端组成。片上条带线无需...
人工脂质膜因结构与细胞膜相似且组成易于调控，是新型生物传感平台的理想候选。自由支撑结构有利于膜蛋白重构，但传统二维平面脂质双分子层存在稳定性差、面积小和溶剂残留等问题。本文在透明SU-8微孔阵列上无有机溶剂地均匀制备了三维自由支撑脂质双分子层（3D FLB）阵列。通过小单囊泡选择性沉积、冷冻干燥、微通道水化和交流电场电形成，利用微孔...
碳点（CDs）是一类应用广泛的碳纳米材料。本研究以黄蓍胶（Tragacanth Gum, TG）为碳源，通过水热法绿色、低成本合成CDs，并基于CDs聚集引起的荧光猝灭，建立了痕量抗癌药物多柔比星（Doxorubicin, DOX）的快速检测方法。CDs与DOX之间的静电相互作用可诱导CDs聚集并导致荧光猝灭。优化后的CDs传感器检...
本研究提出一种无标记荧光生物传感器，用于超灵敏、简便地检测金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的mecA基因。该传感器采用外切酶III（Exo III）辅助的级联信号放大策略，以3′端突出发夹探针（HP）作为目标识别元件，以笼式G-四链体作为信号报告元件。无mecA基因时，HP探针不能被Exo III消化，G...
本研究报道了一种基于氧化还原活性单分子层的电化学生物传感器，用于检测免疫小鼠血清中针对猪源甲型流感病毒H1N1的抗血凝素抗体。该传感器通过以下策略实现重组组氨酸标签血凝素（His6-H1 HA）的定向固定：首先在金电极表面构建4-巯基-1-丁醇（MBT）与二吡咯甲烷硫醇衍生物（DPM）的混合自组装单分子层；随后DPM络合Cu(II)...
本文提出一种基于相位敏感光谱域低相干干涉仪（SD-LCI）的流体生物传感器。该传感器采用共路干涉构型的光纤探针，通过对传感器表面获取的干涉信号进行相位分析，可检测分子层厚度的亚纳米变化。系统由超辐射二极管（SLD）、光纤环行器、自制光谱仪和线扫描CCD组成，PDMS流体芯片提供反应腔并承载目标溶液。检测时，目标分子与探针表面识别元件...
随着人口老龄化，心血管疾病发病率持续上升，心律失常的长期监测对可穿戴设备提出更高要求。传统体表心电监测多采用湿电极贴片，虽然使用方便，但长时间佩戴易引起皮肤刺激和信号不稳定。为此，本文提出一种集成干电极生物传感器的智能服装，用于心血管疾病的实时自动诊断。研究开发了一款面向40–60岁人群的智能户外衬衫，其内衬设置干电极心电（ECG）...
本文报道一种基于超极化129Xe Hyper-CEST核磁共振/磁共振成像的细胞内二胺氧化酶（DAO）生物传感器。以葫芦[6]脲（CB6）作为129Xe宿主笼，腐胺二盐酸盐（Put）因氨基与CB6强非共价结合而占据空腔，阻断129Xe与CB6交换，使129Xe@CB6 Hyper-CEST信号处于“关闭”状态。加入DAO后，Put被...
本文报道了一种用于检测人/动物生物流体（如汗液和唾液）中皮质醇和乳酸的无标记电化学免疫传感器。该传感器采用丝网印刷电极，并以电还原氧化石墨烯（e-RGO）作为信号放大和生物偶联平台，通过 EDC/NHS 碳二亚胺共价化学将抗皮质醇抗体和抗乳酸抗体固定于 e-RGO 表面。检测采用无标记计时电流法，利用抗体-抗原结合后形成的蛋白绝缘层...
本研究开发了一种自供电植入式皮肤样血糖计，用于在体内实时检测血糖水平。器件基于葡萄糖氧化酶修饰的氧化锌纳米线（GOx@ZnO nanowire）的压电-酶促反应耦合效应：在外部机械形变作用下，水平排列的 ZnO 纳米线产生压电电压，而葡萄糖氧化酶催化葡萄糖生成过氧化氢，后者分解产生氢离子和电子，增强纳米线表面压电屏蔽，使输出压电电压...
本文首次报道了一种基于DNA酶的通用生物发光传感器，用于无标记检测多种生物分子，包括10-23 RNA切割DNA酶和目标DNA。DNA酶可诱导含核糖腺苷（rA）底物的循环切割，随后外切酶III（Exo III）消化切割产物并释放大量AMP，启动AMP焦磷酸化-ATP去焦磷酸化循环，从而产生增强的生物发光信号。该传感器可实时监测DNA...
柔性电化学传感器因与人体机械兼容性好，在生物标志物非侵入检测中备受关注，其发展依赖于能集成多种功能材料的有效制造方法。本文报道了一种用于葡萄糖检测的3D打印柔性电化学生物传感器。作者采用直接墨水书写（DIW）技术，将普鲁士蓝（PB）修饰的导电碳墨水与葡萄糖氧化酶（GOx）酶墨水分步打印在临时纹身纸上，构建工作电极与酶层。该传感器在葡...
葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏是全球最常见的酶病，但缺乏可靠的床旁定量检测。本研究在孟加拉国招募已知G6PD状态的参与者，评估两种新型定量G6PD即时诊断：Biosensor（BS，AccessBio/CareStart）和STANDARD G6PD（SG，SDBiosensor），并以分光光度法为参考。共入组158人，15...