蛋白笼纳米颗粒因尺寸均一、多价、功能可塑和生物相容性好，是构建有序功能纳米结构的理想纳米构建块。本文以嗜热菌 Aquifex aeolicus 的 lumazine synthase（AaLS）蛋白笼为模板，通过遗传工程在其表面展示 SpyTag（ST），并利用 SpyTag/SpyCatcher（ST/SC）细菌胶系统，将 β-内...
2-氨基苯乙酮（2-AA）是机会致病菌铜绿假单胞菌大量产生的挥发性分子。此前研究证明 2-AA 可激活费氏弧菌群体感应 LuxR 受体。本研究通过易错 PCR 对 luxR 进行随机突变，筛选获得 LuxR-M22 受体，其结合口袋三个氨基酸发生点突变（Asp72Gly、Val102Ile、Met135Thr），提高了 LuxR 对...
厌氧消化过程中有机酸（OA）和挥发性脂肪酸（VFA）的积累是工艺失衡的重要指标，传统气相色谱、HPLC 或光度法存在样品前处理复杂、成本高和结果滞后等问题。本文报道了一种用于发酵过程多组分酸类分析的混合酶基电化学生物传感器系统。该系统由两个铂芯片多电极生物传感器组成：OA 传感器基于双酶原理，在同一芯片上分别固定 D-乳酸脱氢酶、L...
水产品腐败主要由细菌生长引起，特定腐败菌（SSO）起重要作用。群体感应（QS）是微生物细胞间通讯系统，与种群密度协调，革兰氏阴性菌以 N-酰基高丝氨酸内酯（AHLs）为信号。本研究从有氧冷藏比目鱼中分离 SSO 荧光假单胞菌 PF-04，利用生物传感器 Chromobacterium violaceum CV026 检测 PF-04...
工程化微生物以监测环境化学物质或生产目标生物产品通常依赖合适的生物传感器，但将配体结合蛋白转化为生物传感器较为困难。本文报道了一种在大肠杆菌中构建生物传感器的一般策略：利用配体依赖性稳定转录激活蛋白，实现报告基因表达随配体浓度变化。作者以 LacI 作为配体结合域，将其与 Zif268 DNA 结合域和 RNA 聚合酶 ω 亚基 R...
本文报道了一种用于检测甲萘醌（menadione，MD，维生素K3）的无标记双链DNA电化学生物传感器。该传感器以碳糊电极（CPE）为基底，采用Fe3O4纳米粒子修饰还原氧化石墨烯（Gr-Fe3O4）纳米复合材料进行修饰，并在其表面固定双链DNA（ds-DNA）。扫描电镜、能谱和傅里叶变换红外光谱证实了Gr-Fe3O4纳米复合材料的...
本文首次将电响应材料与分子印迹聚合物结合，构建电响应印迹生物传感器（EMIPs/GCE），以人血清白蛋白（HSA）为模板，在玻璃碳电极表面通过自由基聚合制备含 N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯（DMAEMA）和 N-异丙基丙烯酰胺（NiPAAm）的印迹膜。在 pH 5.5 PBS 中，p-DMAEMA 叔胺质子化使膜溶胀，HSA ...
微小RNA（miRNA）是调控基因表达的重要非编码RNA，疾病相关miRNA表达调控对基础研究和治疗均具有重要意义。本文提出一种高通量筛选策略，用于在活细胞中鉴定调控miRNA表达的小分子。该策略基于由肽核酸（PNA）和纳米氧化石墨烯（NGO）组成的新型生物传感器，通过定量荧光信号实时监测活细胞内目标miRNA水平，并同时观察与mi...
本研究报道了一种基于高场调制 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）生物传感器的快速细胞外囊泡（EV）定量方法。该传感结构可在生理盐环境中直接检测亚细胞组分，无需大量样品预处理。HEMT 在高场下工作，提供高灵敏度与宽动态范围（10^7–10^10 EVs/mL）。研究使用针对 EV 表面标记物 CD63 的抗体捕获 E...
本文展示了微拉曼光谱用于监测高k（h-k）介质保护层在纳米线（NW）芯片表面沉积质量的方法。研究采用基于绝缘体上硅（SOI）结构、并以高k介质保护的NW芯片，用于高灵敏检测与肿瘤疾病相关的微小RNA（miRNA）。保护介质由沉积在硅SOI-NW芯片上的2 nm厚Al2O3表面层和8 nm厚HfO2层组成。与仅具有原生氧化物的未保护S...
本文报道了一种无标记光学生物传感器，用于在啤酒样品中快速同时测定黄曲霉毒素B1（AFB1）、伏马毒素B1（FB1）和脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）。该传感器基于单片集成于同一芯片上的10个马赫-曾德尔干涉仪（MZI）阵列，每个MZI均集成宽带硅光源。通过在不同MZI传感臂上分别固定霉菌毒素-蛋白偶联物实现多分析物检测。检测时，将校准物...
底物结合蛋白是一类在代谢物跨膜选择性转运中发挥关键作用的蛋白家族，其功能依赖于两个结构域的相对运动。本文以海栖热袍菌精氨酸结合蛋白（TmArgBP）为模型，通过蛋白切割研究该家族中的域间通讯。将 TmArgBP 切割为 D1 和 D2 两个结构域，并采用多种实验与计算技术系统表征其稳定性、晶体结构、精氨酸识别能力及动力学。结果表明，...
本文报道了一种全电子、无标记、温度可控的生物传感平台，旨在克服宽范围电解质盐浓度下的德拜屏蔽限制。该平台基于改进的90 nm CMOS集成电路，集成纳米电容器阵列、读出电路和模数转换电路，并配备带NIOS II软处理器的FPGA接口板。作者详细描述了芯片加工、封装、微流控、温度控制以及用于降低系统误差的校准与补偿流程，从而构成完整的...
表面支撑金属有机框架（MOF）膜在传感器和电子器件中具有广阔应用前景，但扩散缓慢、传质受限和导电性不足制约了其实际应用。本文提出一种受自然雾凇结构启发的 MOF 膜设计策略，通过比较天然生物矿化与 MOF 电化学自组装的内在相似性，采用阳极诱导方法在柔性骨架上原位定向自组装雾凇状 MOF 架构。所得 MOF 膜具有空间填充的宏孔—介...
近年来，多种基于纳米技术的检测平台被开发用于检测感染性病原体、蛋白生物标志物、核酸、药物和癌细胞等多种目标。磁性纳米颗粒、量子点、碳纳米管、纳米线以及巨磁阻（GMR）纳米传感器等纳米材料，已被用于对生物分子进行定量检测，并在实验中表现出相对良好的准确性。磁场在生物传感中的应用日益受到关注。由于生物样品通常不具有铁磁性，复杂样品基质不...
本文设计了一种掺杂石墨烯样膜，并以二氧化钛纳米管（TiNTs）、聚苯胺（PANI）、1-乙基-3-乙烯基咪唑氯化物（EVIMC）和氯金酸（HAuCl4）电共聚合构建固体离子生物传感器。作者详细讨论了膜的石墨烯样排列结构和共聚合机制。由于该膜具有高催化性能，含NAD+的乳酸脱氢酶（LDH）通过静电作用固定于膜上，用于催化检测乳酸。LD...
水污染与栖息地退化导致水资源短缺加剧和水生生物多样性下降。过去几十年淡水资源持续减少，而需求不断增加，尤其在干旱和半干旱地区。监测废水排放中的污染物对识别污染区域并实施处理至关重要。传统检测方法因废水成分随时间和来源变化，难以有效追踪多种有害组分。近年来，生物传感仪器因高灵敏度、高选择性、可靠性、简便性、低成本和实时响应而受到广泛关...
确定癌细胞的迁移与侵袭能力，并阐明其机制，对癌症诊断、预后、药物开发和治疗具有重要意义。转移细胞侵入血管层是转移的关键特征，已有多种生化与生物电传感器用于转移早期检测，但装置复杂、读出困难、难以检测稀有转移细胞且依赖特殊设备，限制了临床应用。本文报道一种基于 Metas-Chip 的电化学阻抗生物传感器，利用反应离子刻蚀制备的纳米粗...
本文提出一种巧妙且可行的方法，通过热解封装金纳米粒子的沸石咪唑酯骨架材料-67（Au@ZIF-67），制备含碳并封装金纳米粒子的异质氧化钴十二面体（Au@C-Co3O4）。所得材料具有分级多孔结构、丰富活性位点、优异导电性和良好耐久性，可显著提升生物传感器的分析性能。基于该多孔复合材料的电极对过氧化氢表现出显著电催化性能，检测限为1...
血清总胆汁酸（TBA）水平是肝胆疾病临床诊断中敏感且可靠的指标。本文报道了一种基于酶促反应与双氧化循环放大策略的电化学生物传感器，用于人血清TBA的超灵敏检测。在3α-羟基类固醇脱氢酶（3α-HSD）催化下，3α-胆汁酸与烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）特异性反应生成还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）。NADH随后与三(2,2'...