本文开发了一种用于病原微生物简便、灵敏识别的光电化学生物传感器。阳离子聚对苯乙烯乙烯衍生物（PPV）作为光电化学活性物质修饰在电极上。在光照下，PPV可被激发并产生高效光电流。PPV还具有与带负电的病原微生物膜结合的能力，从而阻碍电极与电解质之间的电子转移，导致光电流明显下降。对于大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和白色念珠菌，光电流密度分别降...
本文报道了一种用于检测阿尔茨海默病相关淀粉样前体蛋白（APP）的新方法。作者通过一步共沉淀法合成了同时负载辣根过氧化物酶（HRP）、APP 抗体和磷酸铜（Cu3(PO4)2）的花状复合材料，并将其作为竞争免疫比色检测的识别与信号放大单元。检测时，先用聚-L-赖氨酸（PLL）处理微孔板，经戊二醛活化后固定 APP，再用牛血清白蛋白（B...
细菌能够感知环境中特定分子并触发相应代谢反应，是重要的生物技术资源。尽管许多介导该过程的转录因子（TF）已被研究，但仅少数被用于分子生物学应用。为扩展具有生物技术价值的生物传感器库，本文提出一种构建和测试嵌合 TF 库的策略，其核心是将高溶解性周质结合蛋白（PBP）与 DNA 结合域（DBD）融合，形成可识别小分子并调控转录的嵌合调...
本研究开发了一种基于磁性纳米颗粒和丝网印刷电极（MNPs-SPEs）的电化学生物传感器，用于谷物和饲料样品中赭曲霉毒素A（OTA）的快速灵敏检测。作者优化了三种磁性纳米颗粒酶联免疫吸附测定（MNPs-ELISA）体系，并结合丝网印刷电极（SPEs）增强信号检测与灵敏度。优化条件下，校准曲线为y=0.3372x+0.8324（R2=0...
点击化学是一类通过杂原子连接（C-X-C）将小分子单元高效偶联的有机化学反应，近年来被广泛应用于病毒相关研究。利用点击化学，可对病毒颗粒、病毒蛋白和病毒核酸进行快速、定量标记，使标记后的病毒或分子能够在活细胞或样品中被实时追踪与成像。本文综述了点击反应在病毒研究中的最新应用，包括病毒追踪、抗病毒药物设计、病毒感染诊断以及基于病毒的递...
尽管对多数生物威胁病原体的致病机制已有基本认识，且治疗手段在过去数十年显著增加，但在生物恐怖主义、无差别战争、污染、气候变化、人口增长和全球化背景下，它们仍是重大公共卫生威胁。几乎所有预防、防护、暴露前预防、暴露后治疗和减轻措施的关键步骤都是早期检测。本文综述检测生物威胁物（包括致病细菌、病毒及其毒素）的现有方法。文章首先从历史背景...
神经元一氧化氮合酶（nNOS）通过与α-突触蛋白（α-syntrophin）的PDZ结构域相互作用，催化关键细胞信号分子一氧化氮（NO）生成。本研究开发了一种新型光驱动光开关肽基生物传感器，其结构模拟nNOS β-指区，用于检测并调控其与α-突触蛋白的相互作用。将偶氮苯光开关引入肽骨架，可在无二级结构的反式光稳态与具有明确反平行β-...
本研究在单室空气阴极微生物燃料电池（MFC）中实现了对硫酸新霉素抗生素的间接检测与定量。以葡萄糖为碳源，通过电压、功率密度、电流密度和库仑效率评价MFC性能，并同步采用LC-MS/MS、化学需氧量（COD）和总糖去除率监测硫酸新霉素的去除。结果表明，硫酸新霉素可被部分降解，但其存在会随浓度升高影响并最终抑制MFC产电性能。为阐明MF...
本文构建了一种三重放大生物传感器，用于超灵敏检测DNA甲基转移酶（Dam MTase）活性并筛选抑制剂。该传感器以原位合成的银纳米团簇（AgNCs）作为信号探针，提供放大电流信号，并结合金纳米颗粒/电化学还原氧化石墨烯（AuNPs/ERGO）杂化材料和杂交链反应（HCR）放大策略。制备时，首先通过电化学共还原法在电极表面生成AuNP...
信号放大比率电化学发光（Sa-RECL）可通过增强信号并消除干扰来提高信噪比。本文制备了新型金属有机框架（MOF）/金纳米粒子（AuNPs）/G-四链体（G-quadruplex）双功能材料，将其同时作为猝灭剂和增强剂，构建了目标触发型比率电化学发光（ECL）传感器，用于高灵敏、准确检测前列腺特异性抗原（PSA）。该传感器采用双电位...
病原DNA的快速高灵敏检测对临床诊断和及时抗生素治疗至关重要。本文报道了一种可直接检测DNA的纳米间隙电极阻抗生物传感器。该传感器无需纯化PCR产物，即可直接分析含大量PCR试剂和过量盐分的扩增液，检测耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的mecA基因。对于初始模板浓度为260 fM的样品，70 nm纳米间隙电极在第5个PCR周期即...
本研究开发了一种简单、易操作的生物传感方法，用于体外检测 HSA-DNP 抗原诱导的过敏反应中表达抗-IgE 受体（FcεRI）的致敏嗜碱性粒细胞。该方法以人血清白蛋白-二硝基苯酚（HSA-DNP）抗原锚定的液晶（LC）微滴乳液为传感平台。当表达抗-IgE 受体的致敏嗜碱性粒细胞与 HSA-DNP 抗原锚定 LC 微滴接触时，微滴内...
本文报道了一种基于Ru(bpy)3^2+掺杂二氧化硅纳米颗粒（RuSi NPs）与空心金纳米笼之间的电化学发光共振能量转移（ECL-RET）系统，用于核酸检测。RuSi NPs作为ECL供体，空心金纳米笼作为ECL受体；四面体DNA（TD）用于构建生物传感界面，并将供体-受体距离控制在4.8 nm。通过基于发夹结构的夹心杂交，将具有...
脑葡萄糖利用受损是阿尔茨海默病（AD）早期且具预测性的生物标志物，可能参与疾病进展中的记忆与认知障碍，但其细胞与分子机制仍不清楚。本研究在症状前发育阶段，比较非转基因（non-Tg）与 3xTg-AD 小鼠新皮层上颗粒层锥体细胞的葡萄糖代谢。作者利用遗传编码的荧光共振能量转移（FRET）葡萄糖生物传感器进行胞内葡萄糖成像，并用单细胞...
本研究以侧流层析试纸条生物传感器为传感平台，成功构建了一系列可执行多种算术功能的高级分子逻辑电路，包括半加器、半减法器、多路复用器、解复用器和键盘锁。在各逻辑电路计算中，DNA探针作为计算元件，通过输入DNA诱导的DNA组装过程生成输出单链核酸。试纸条生物传感器用于区分逻辑门输出。所提出生物计算系统的突出优势在于，可将逻辑事件转化为...
能在溶液中检测目标分子的 Q-body 可作为一种简便的分子检测工具。Q-body 中荧光染料的位置会影响灵敏度，因此必须优化。本研究利用体内位点特异性非天然氨基酸掺入系统，开发了可识别人类免疫缺陷病毒（HIV）基因产物 Nef 蛋白的 Nef Q-body，并将荧光染料分子置于抗体的不同位置。具体而言，通过琥珀密码子将 3-叠氮-...
致病性大肠杆菌（E. coli）广泛存在于自然界，并严重威胁人类健康。传统菌落计数法耗时长，不适合快速检测，因此亟需提高检测效率与灵敏度的新策略。适配体因具有极高亲和力和特异性，已广泛用于各类传感器，并在致病性大肠杆菌快速检测中取得成功应用。本文综述了用于大肠杆菌的适配体筛选最新进展，以及适配体生物传感器的制备与应用，重点介绍光学传...
碱性磷酸酶（ALP）在骨矿化和骨骼生长中起重要作用，其生理水平变化与骨软化症、Paget病和动脉钙化等疾病相关。碳纳米管（CNT）整合入骨整合植入物可增强ALP矿化活性。本研究开发并应用了一种基于金纳米粒子（AuNP）修饰CNT的阻抗免疫传感器，该平台具有植入式生物传感器所需的特性。通过共价固定抗ALP抗体作为特异性探针，传感器在复...
为突破光学生物传感的亮度极限，本文报道了一种基于 Förster 共振能量转移（FRET）的超亮核酸检测纳米探针。该探针以约40 nm的染料负载聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸（PMMA-MA）纳米颗粒为光收集纳米天线，颗粒内含有约3200个罗丹明供体染料（R18/F5-TPB）。作者通过引入含羧基和叠氮的双官能团连接子，实现聚合物纳米...
目前多数尿酸（UA）检测方法难以同时满足快速、准确、高灵敏度、高特异性、宽线性范围和低成本等要求。电化学方法具有灵敏度高、检测快的优势。本研究制备了石墨烯-二硫化钼-Nafion（G-MoS2-Nafion）复合修饰玻碳电极（GCE）作为工作电极，用于 UA 检测。通过场发射扫描电镜、元素分布能谱和 X 射线衍射表征了 G-MoS2...