比色检测因成本低、操作简便而广泛应用于日常生活，但现有比色生物传感器多依赖单一颜色变化，多重检测能力受限。本文首次提出一种 pH 分辨比色生物传感器，用于同时检测赭曲霉毒素A（OTA）、黄曲霉毒素B1（AFB1）、伏马毒素B1（FB1）和微囊藻毒素-LR（MC-LR）四种靶标。该传感器以四种变色染料作为信号指示剂，并引入 pH 作为...
快速检测细菌及其对特定抗生素的敏感性对感染治疗至关重要。传统药敏试验（AST）如肉汤稀释法、E-test和纸片扩散法需约3天，延误治疗并增加死亡率。本研究提出基于功能化微珠的自驱动传感器，用于现场监测微生物并快速进行AST。该微珠传感器由布朗运动驱动，无需外部电源。直径2 µm的荧光微珠表面包覆万古霉素以捕获细菌。研究评估了革兰阴性...
本文构建了一种近红外（NIR）光驱动的光电化学（PEC）适配体传感器，用于癌胚抗原（CEA）的灵敏筛查。该体系以聚乙烯亚胺（PEI）功能化 NaYF4:Yb,Er 上转换纳米颗粒（UCN）作为光纳米换能器，将 NIR 光转换为半导体可利用的波长，其多发射与原位生成的硫化银（Ag2S）纳米颗粒吸收特性相匹配。检测时，固定于电极表面的捕...
肾单位祖细胞（nephron progenitors, NPs）的体内微环境及其基本细胞特性仍不清楚。本研究利用表达 Förster 共振能量转移（FRET）生物传感器的转基因小鼠，对胚胎肾中 ERK 活性进行活体成像，发现 NPs 中 MAPK/ERK 通路呈动态激活模式，而正在分化的肾单位前体细胞则表现为持续性激活。遗传学实验表...
为开展药物筛选，常用平面培养细胞模型评价药物疗效与毒性，但平面细胞与体内三维器官或组织存在差异。为模拟人体三维组织，3D球体通过培养少量细胞聚集体形成，细胞位于细胞外基质周围并在液体介质中相互作用。本文利用肺癌细胞系构建了基于3D肺癌球体和互指电极的生物传感器，用于药物疗效评价。结果表明，3D球体的耐药性高于平面细胞模型。不同3D肺...
本文提出一种基于DNA三角锥台纳米结构（TPFDNA）的电化学开关策略，用于灵敏测定金黄色葡萄球菌肠毒素B（SEB）。TPFDNA由三条巯基化探针、一条辅助探针和一条抗SEB适配体组成，并自组装于金电极表面，SEB适配体位于结构顶部。由于三维TPFDNA形成双电层屏障，限制六氰合铁酸盐（Fe(CN)6^3-/4-）接近电极，电子转移...
本研究采用低强度层剥离（MILD）法合成超薄二维 Ti3C2-MXene 纳米片，并用氨基硅烷（APTES）对其进行均匀化学功能化，得到 f-Ti3C2-MXene。该功能化表面可引入高密度氨基，使抗癌胚抗原单克隆抗体（anti-CEA）通过 EDC/NHS 共价固定，从而构建无标记电化学免疫传感平台，用于超灵敏检测癌标志物癌胚抗原...
酶因其精确的三维催化结构而具有高度特异性和选择性，但酶内氧化还原辅因子与电极之间的电子隧穿距离较长，常受球状蛋白结构绝缘影响。对于电化学活性酶，引入可移动氧化还原介体，尤其是纳米线，可扩散进入和离开酶活性位点，携带氧化还原当量，从而克服长距离电子隧穿限制。纳米线偶联酶因此受到生物传感器和电催化生物应用的广泛关注。本文系统综述了基于纳...
癌症诊断中，追踪细胞外环境与肿瘤进展之间的关系是重要研究方向。检测细胞分泌内容物并将其转化为无标记可识别模式，可为癌症研究提供新机会。电化学响应是生化传感中最具吸引力的机制之一。癌细胞已知的生化功能——离子交换紊乱——与肿瘤微环境 pH 存在强相关。本研究以硅纳米粗糙化（SiNR）基底构建电化学生物传感器，在酸性环境中检测恶性细胞与...
本文首次通过一锅法制备了具有氮掺杂碳壳和铂钯双金属核的核壳结构纳米复合材料（PtPd@NCS）。该材料由K2PtCl4、H2PtCl6和Na2PdCl4在Pluronic F127共组装下，经多巴胺（DA）还原并自聚合形成；DA同时作为还原剂及碳、氮源。表征表明，直径约15 nm的Pt-Pd纳米颗粒核被厚度约35 nm的氮掺杂碳壳包...
本文设计了一种由氧化石墨烯（GO）和金纳米棒（GNRs）组成的复合材料，用于表面增强拉曼散射（SERS）免疫分析中痕量检测乙肝表面抗原（HBsAg）。GO表面富含羧基和羟基，可作为负载GNRs和固定HBsAg抗体的载体；GNRs携带SERS探针2-巯基吡啶（2-Mpy），具有较高SERS活性，可提高生物传感器灵敏度。GO-GNRs上...
由于石墨烯量子点（GQDs）与氧化石墨烯具有相似的电化学性质，被认为是设计电化学生物传感器的潜在材料。本研究合成平均直径约7 nm的GQDs，并用于构建检测食品毒素黄曲霉毒素B1（AFB1）的电化学免疫传感器。采用电泳沉积法将化学合成的GQDs沉积到氧化铟锡（ITO）玻璃基底上，再利用EDC-NHS交联剂将AFB1单克隆抗体共价固定...
蛋白转染是研究或操控细胞过程的重要工具，但高效且低细胞毒性的递送方法仍有限。介孔硅纳米颗粒（MSNs）是合成简单、成本低廉的多功能纳米载体，可用于递送多种分子，并在蛋白递送中显示潜力。本文提出一种优化活性蛋白向细胞核递送的通用策略。作者构建了基于Venus的双分子光学传感器，仅检测具有活性且生物可利用的蛋白，用于蛋白递送的多参数优化...
本文提出一种筛选克伦特罗（CBL）特异性适配体的多技术组合策略。以固定化单链DNA（ssDNA）文库为基础，采用指数富集系统进化（SELEX）筛选适配体，并用实时定量PCR（Q-PCR）监测富集进程；富集文库经高通量测序获得候选序列。随后利用金纳米粒子（AuNPs）比色生物传感器对候选适配体进行初步活性鉴定，并通过圆二色光谱（CD）...
生物传感器是具有生物识别元件和换能器的强效诊断工具，前者赋予分析物特异性，后者产生可量化信号。不同生物识别元件具有各自独特的结构与结合机制，其优缺点会显著影响传感器的灵敏度、选择性、重现性和可重复使用性。本文综述了抗体、酶、核酸、适配体、分子印迹聚合物等常见生物识别元件的基本特征，并讨论它们在传感器初步设计阶段的选择依据。作者强调，...
农药与战争神经剂多为有机磷（OPs）或相关化合物，其急性毒性迫切需要传感、去污与解毒策略。本文报道两类热稳定酶家族用于检测和灭活 OPs。作者筛选并组装了来自 Alicyclobacillus acidocaldarius 的羧酸酯酶-2（EST2）突变体，以及来自 Sulfolobus solfataricus 和 S. acid...
通过水热法在种子层基底上制备了高取向氧化锌（ZnO）纳米棒阵列，并将其用作安培型酶电极。葡萄糖氧化酶（GOx）通过物理吸附固定在纳米棒表面，所得电极记为Nafion/GOx/ZnO NRs/ITO。采用场发射扫描电镜和X射线衍射分析纳米棒的形貌与结构，通过循环伏安法和安培法研究电化学性能。考察了电解质pH、温度及酶浓度对酶活性和传感...
动物嗅觉系统依赖蛋白质，尤其是嗅觉受体（ORs）和气味结合蛋白（OBPs），作为天然传感单元识别气味分子。近年进展表明，这些蛋白质也可作为气相生物传感器中的分子识别单元，用于检测挥发性有机化合物（VOCs）。此外，气味分子与ORs或OBPs之间的相互作用，为设计具有可调选择性的肽段提供了重要灵感。本文综述了采用生物识别单元（ORs、...
本研究开发了一种便携式、高灵敏生物传感器，通过监测脲酶调控的pH变化检测HeLa细胞提取的端粒酶活性。存在端粒酶时，端粒酶底物TS引物在3'端被延伸并添加端粒重复序列(TTAGGG)n；随后生物素化TS引物通过生物素-链霉亲和素作用固定于链霉亲和素磁珠PMPs。延伸的重复序列与生物素化互补DNA cDNA杂交，借助链霉亲和素特异性捕...
单胺类神经递质（MNTs）是中枢神经系统最重要的神经递质群之一，参与心血管、肾和内分泌系统功能及脑-体整合。MNT水平异常与精神分裂症、抑郁症、痴呆等精神疾病及阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病等神经退行性疾病相关，因此其灵敏稳健检测具有重要临床意义。电化学检测（ECD）技术四十多年来在该方向发挥重要作用。本文综述MNT基础及其神经科...