地下水中的铀污染因与肾衰竭、遗传毒性和癌症等严重健康问题相关而备受关注。现有铀检测方法通常需要耗时、昂贵且不可便携的仪器，难以在现场实施；少数便携方法又无法定量，且检出限常达不到饮用水标准（30 ppb，约126 nM）。本文首次提出一种便携式、快速、低成本且灵敏的纸基生物传感器，用于在水样中原位检测六价铀 U(VI)：基于金纳米颗...
本文建立有机电化学晶体管（OECT）电流-电压特性的数值模型，基于稳态泊松方程、能斯特方程和能斯特-普朗克方程。模型将掺杂-去掺杂过程描述为从电解质-聚合物界面开始并逐渐穿过聚合物薄膜的移动前沿。当聚合物达到最终稳态时，电势和电荷密度分布主要取决于阳离子在过程中的行为。若阳离子被捕获在发生去掺杂的聚合物位点，移动前沿会停在由外加电压...
本研究使用时间门控荧光寿命成像显微镜（time-gated FLIM）检测 3,6-双(1-甲基-2-乙烯基吡啶鎓)咔唑二碘化物（o-BMVC）在固定细胞中的荧光焦点。o-BMVC 与 G-四联体（G-quadruplex, G4）结合后呈现较长荧光衰减时间，因此以寿命阈值区分长寿命信号。结果显示，六种癌细胞系中 o-BMVC 焦点...
鼠伤寒沙门氏菌是引起人类胃肠炎暴发和散发病例的主要食源性病原之一。目前，快速检测该病原是食品安全生物传感技术的重要目标，因为ISO标准培养法需要约5–10天才能给出可靠结果。本文报道了一种基于石英晶体微天平（QCM）的免疫传感器，用于在鸡肉中快速检测鼠伤寒沙门氏菌。该传感器采用光化学固定技术（PIT）将抗沙门氏菌多克隆抗体以直立取向...
本文报道一种基于阻抗的生物传感器，用于快速同时检测极低浓度沙门氏菌血清型 B、D 和 E。该传感器包含聚焦区和三个检测区。聚焦区采用斜坡式电镀垂直电极对与倾斜薄膜指状电极对，产生正介电电泳（p-DEP）力，将细菌细胞聚焦并浓缩至微通道中心，并导向检测区。检测区由三组叉指电极阵列（IDEA）组成，每组 20 对指状电极，表面涂覆抗沙门...
针对 PCR 后病毒 DNA 检测或基因突变诊断常需凝胶电泳和测序、耗时较长的问题，本研究提出一种简便构建 DNA 生物传感器的策略。以铂电极为基底，通过循环伏安法电化学合成聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT）双层膜：第一层以聚苯乙烯磺酸钠（PSS）为模板形成 PEDOT:PSS，第二层在无 PSS 条件下沉积 PEDOT，以改...
铁摄取调节蛋白（Fur）是许多细菌中的全局铁生物传感器，通常作为铁依赖型转录抑制因子调控大多数靶基因；少数情况下全 Fur 可直接或间接激活转录，近期研究提示 apo-Fur 也可能作为正调控因子，且 Fur 调控网络可能涉及 DNA 合成、能量代谢和生物膜形成等过程。本研究利用染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）在铁充足和铁缺乏...
随着即时检测（POC）与便携/可穿戴智能健康设备需求增加，无需外部电源的电子生物传感器备受关注。自供电传感器虽有望解决供电问题，但在真实样品中因电活性物质造成基质效应，难以获得足够灵敏度。本研究将n-IGZO/p-Si异质结光电探测器与物理分离的比色反应相结合，构建自供电生物传感器平台，并利用荧光灯、阳光等日常环境可见光作为光源，用...
2-氧代戊二酸（2-OG，α-酮戊二酸）是三羧酸循环中间物，也是碳氮代谢和多种生物过程的重要信号分子。为在活细胞内测量其浓度与动态变化，作者基于荧光共振能量转移（FRET）技术设计了一组可用于不同生物体的生物传感器。该传感器利用两种蓝细菌蛋白 PII 和 NtcA 在结合 2-OG 后发生的构象变化，将供体荧光蛋白 mTurquoi...
磁致细菌因独特的磁性行为及其在纳米计量、热疗和生物传感器器件中的潜在应用而受到关注。其共同特征是菌体内含有称为磁小体的磁性纳米颗粒，通常由磁铁矿（Fe3O4）或硫磁铁矿（Fe3S4）晶体组成。磁小体帮助细菌沿地磁场定向并寻找适宜栖息环境，但其形成与发育机制尚未完全阐明。本研究培养并纳米尺度表征了 Magnetospirillum m...
坏死性凋亡是一种依赖受体相互作用蛋白激酶3（RIPK3）和混合谱系激酶结构域样蛋白（MLKL）的受调控坏死形式。危险相关分子模式（DAMPs）从死亡细胞释放并参与多种病理过程，但其释放机制尚不清楚。本文开发了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的生物传感器 SMART，用于监测 RIPK3 介导的 MLKL 激活。SMART 由 M...
本文报道了一种以石墨电极为阳极、固定化Gluconobacter oxydans VKM-1280细菌为生物催化层的微生物燃料电池（MFC）。细菌分别包埋于壳聚糖、聚乙烯醇（PVA）或N-乙烯基吡咯烷酮改性PVA（mPVA）中，并以乙醇为底物。阳极进一步用多壁碳纳米管（MWCNT）修饰，旨在在含暴露PQQ依赖醇脱氢酶的细胞脂质膜与电...
该三维多孔网络石墨烯气凝胶（GAs）具有大比表面积和优异导电性，负载β-环糊精聚合物（Pβ-CD）后作为固定抗体的支撑材料。基于Pβ-CD/GAs复合平台，设计了一种用于检测肿瘤标志物糖类抗原15-3（CA15-3）的高灵敏免疫传感器。GAs的大比表面积可实现抗体高负载，其优异导电性可提供强电信号。基于GAs与Pβ-CD的协同作用，...
感染诊断和抗生素药敏试验通常耗时且费力。本文报道一种微波-微流控生物传感器，用于快速、无接触、无创地检测不同 pH 培养基中大肠杆菌（E. coli）的浓度与生长，以提高临床微生物学效率。微流控通道与微波谐振器之间的薄层界面显著增强了检测灵敏度。微流控芯片采用标准软光刻制备，注入细菌样品后与工作在 2.5 GHz、初始品质因数 83...
准确、快速、定量检测抗体对疾病或毒素爆发的防控具有重要意义。本文首次将抗体驱动的三链DNA纳米机器引入新型三元电化学发光（ECL）体系，用于抗地高辛（anti-digoxigenin, anti-Dig）的灵敏检测。该纳米机器由S0-SH、S1-Dig、S2-Dig和货物DNA（cargo DNA）组成，并负载于Au@Fe3O4磁性...
多价免疫探针可通过提高受体与靶标生物分子的结合亲和力来增强生物传感器灵敏度。本文首次报道采用多价抗体偶联纳米颗粒（NPs）的表面增强拉曼散射（SERS）免疫分析方法。作者将融合 Fc 结合肽的 Fab 片段与免疫球蛋白 G（IgG）连接，制备多价抗体；该方法无需异源蛋白表达、高程度抗体修饰和共价化学连接步骤，因而简便快速。进一步构建...
本文设计了一种新型Ω形光纤局域表面等离子共振（FOLSPR）生物传感器，用于实时、无标记检测细菌。该Ω形光纤探针因独特几何结构而具有优异灵敏度，其折射率灵敏度分别为直形和U形FOLSPR的14倍和2.5倍。通过研究折射率灵敏度与弯曲面积的关系，发现弯曲面积增大可增强灵敏度，Ω形FOLSPR最佳折射率灵敏度达64.582 (a.u.)...
本文报道了一种可在单一可穿戴表皮平台上同时非侵入采样并分析汗液与间质液（ISF）的生物传感器系统。该系统通过阳极离子导入递送毛果芸香碱刺激局部汗液生成，同时在阴极进行反向离子导入提取 ISF，从而在同一柔性纹身式器件的两个物理分离区域实现按需、受控的双生物流体采样。器件采用低成本丝网印刷工艺制备，集成 Ag/AgCl 离子导入/参比...
我们开发了采用红色移位荧光蛋白（FP）的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，以改善时间分辨（荧光寿命）荧光测量性能。与绿色/红色 FRET 对（GFP/RFP）相比，发射波长更长的橙色和栗色荧光蛋白（OFP/MFP）提高了高通量筛选（HTS）中的 FRET 效率、动态范围和信噪比。将 OFP 和 MFP 融合到人心脏钙泵 SER...
糖尿病是一种全球快速增加的代谢性疾病，现有血糖监测多依赖指尖采血，存在疼痛、侵入性和依从性差等问题。本文报道了首个多患者临床试验，证明泪液可作为全身葡萄糖监测的有价值标志物。NovioSense葡萄糖传感器佩戴于下睑结膜穹窿，可连续测量基础泪液中的葡萄糖水平，并与血糖值良好相关，在动物和人体中均显示明确临床可行性。该传感器采用柔性弹...