基于荧光蛋白的生物传感器为理解植物生物学核心——细胞网络的动态特性——提供了前所未有的定量视角。此类生物报告分子能够可视化细胞调控因子（如Ca2+和H+）以及植物激素的空间与时间动力学，并可在活植物细胞中实时监测膜转运活性。这些工具的发展速度很快，使其越来越灵敏且易于使用；快速扩展的生物传感器工具箱为获得关于广泛植物调控过程的新认识...
遗传编码活细胞报告基因可在单细胞水平以高时间分辨率测量信号通路活性，并常揭示显著的细胞间异质性。通过在同一细胞内使用多个光谱可区分的报告基因，可分析信号通路中一个节点到另一节点的信号传递，从而量化信号效率、延迟等参数；其他报告基因配置还可量化不同信号通路之间的相关性。此类分析有助于阐明细胞间异质性的机制与后果，并为建立信号通路功能特...
超极化129Xe磁共振因自旋极化增强、在肺实质中溶解性好及对周围化学环境敏感，已成为评价肺结构与功能的重要工具。通常采用化学位移饱和恢复（CSSR）和氙极化转移对比（XTC）定量评估肺结构与功能。超极化129Xe化学交换饱和转移（Hyper-CEST）利用不同化学位移氙信号之间的交换信息，已在体外氙生物传感器研究中广泛应用，但其在体...
生物传感器技术有望通过肿瘤相关分子生物标志物检测癌症。本研究将重组人源化抗HER2单克隆抗体曲妥珠单抗固定于脉冲激光沉积（PLD）制备的银纳米结构板上，该板构建于Au(111)薄膜之上。固定通过4-巯基苯甲酸自组装单分子层（4-MBA SAMs）并经偶联剂活化实现。结合免疫荧光成像与共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）Z轴堆叠分析，可检...
心血管疾病是全球范围内死亡的主要原因，因此其生物标志物对诊断和管理至关重要。生物标志物检测需求推动了生物传感器发展，需要快速、廉价、便携、精确、选择性好且灵敏的检测装置来检测和预测疾病。心血管标志物包括C反应蛋白、肌钙蛋白I或T、肌红蛋白、肿瘤坏死因子α、白介素-6、白介素-1、脂蛋白相关磷脂酶、低密度脂蛋白和髓过氧化物酶等，可用于...
N-羟乙酰神经氨酸（Neu5Gc）是一类健康人通常不能合成、但可在部分内脏癌细胞中检出的唾液酸，作为新型肿瘤标志物，其在患者血清和尿液中的水平变化可能与疾病进展相关，因此测定 Neu5Gc 有助于评估治疗效果。本文开发了一种基于适配体-纳米颗粒的免疫层析试纸条，用于 Neu5Gc 的快速视觉检测。该方法利用 SELEX 筛选得到的靶...
多巴胺（DA）和叶酸（FA）是生物流体中共存的生物活性分子，分别参与中枢神经信号传导和人体代谢，其水平异常与帕金森病、神经管缺陷等疾病相关。本文报道了一种基于聚邻甲氧基苯胺-金纳米复合材料（POMA-Au）修饰玻璃碳电极（GCE）的电化学传感器，用于同时测定 DA 和 FA。POMA-Au 通过原位化学氧化聚合制备，并经 X 射线衍...
多胺（PAs）参与多种基本生理与病理过程，其在器官和组织中的浓度取决于内源生成、氧化速率及食物摄入。多胺已被广泛接受为多种疾病进展的标志物，并可能对人体产生有益或有害作用。因此，测定组织样品中的多胺含量对疾病指示具有重要意义，而测定食品中的多胺含量则对根据特定健康状况调整膳食至关重要。目前多胺定量标准方法主要基于色谱，尤其是高效液相...
目的：骨关节炎（OA）软骨细胞存在线粒体损伤，包括线粒体DNA 4977 bp缺失（mtDNA4977）导致线粒体功能受损，且能量生物传感器AMPK活性降低。本研究检验药理学激活AMPK并通过主要定位于线粒体的SIRT3，能否逆转人OA软骨细胞中已存在的mtDNA完整性与功能下降，并限制小鼠膝OA发展。设计：检测mtDNA4977缺...
谷氨酸棒杆菌是工业生物技术中最重要的底盘菌之一。过去数十年，这种土壤细菌被用于大规模生产 L-谷氨酸和 L-赖氨酸，年产量达约 600 万吨。随着新型基因组编辑方法以及系统生物学和合成生物学工具的引入，谷氨酸棒杆菌的产品谱已从传统食品和饲料产品扩展到化学工业、化妆品和医疗健康领域。近五年来，其工业产品数量几乎翻倍，达到约 70 种天...
本文报道了一种基于酶的3D热解碳微电极电化学生物传感器。工作电极通过光刻胶前驱体SU-8在900 °C热解微加工制备，形成三维碳微电极（3DCME），随后修饰生物功能化还原氧化石墨烯（RGO）并固定葡萄糖氧化酶（GOx）。以葡萄糖检测为例，比较3D与2D碳电极性能。循环伏安法中，3DCME对葡萄糖的灵敏度约为23.56 µA·mM−...
乳酸浓度是评估运动表现的重要指标，也用于医疗、食品和化妆品行业。本文报道一种丝网印刷乳酸氧化酶（LOx）生物传感器，用于宽浓度范围检测乳酸。通过铜基金属有机框架（Cu-MOF）将0.25 U LOx交联固定于壳聚糖（CS）层中，在铂（Pt）修饰工作电极上于0.15 V（vs SPE Ag/AgCl）检测酶促反应产物。传感器在两个浓度...
本文报道了一种基于胆固醇氧化酶功能化双色介孔硅纳米颗粒@金属有机框架核壳纳米复合物的比率荧光传感系统，用于胆固醇检测。首先将5-氨基荧光素(AF)负载于介孔硅纳米颗粒(MSNs)孔内，再在表面包覆红发射CdTe量子点(QDs)以封住染料分子，形成信号显示单元AF-MSN-QDs。随后用沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8封装AF-MSN-Q...
本文结合熵驱动扩增（EDA）与DNA walker，构建了一种简单、灵敏且选择性良好的电化学生物传感器。该传感器将生物识别和EDA反应置于均相溶液中进行，以提高识别与扩增效率；随后由EDA产生的双腿DNA walker在金电极表面行走，切割固定化底物DNA并释放电活性标记，使电化学信号显著下降。固定化电活性标记有助于保证传感器的重现...
本文报道了一种基于M13噬菌体的电容式流动注射生物传感器，用于检测沙门氏菌。以戊二醛为交联剂，将沙门氏菌特异性M13噬菌体固定在聚酪胺/金电极表面。修饰后的电极可通过丝状噬菌体表面展示的氨基酸基团特异性结合沙门氏菌。检测后使用碱性溶液破坏传感表面与分析物之间的结合，使电极可重复使用多达40次。该电容系统重现性良好，相对标准偏差为1....
本研究提出一种由三角形银纳米片（Tri-SNSs）层状修饰、壳聚糖（CS）支撑的三维电沉积还原氧化石墨烯（3D-ERGO）电化学发光（ECL）生物传感平台，用于单链DNA（scDNA）检测。该平台以自设计双端标记Ru(bpy)3^2+的单链DNA（Ru2-DNA）作为捕获探针。基于石墨烯对scDNA与双链DNA（dcDNA）亲和性差...
乳腺癌生物标志物的准确定量分析对乳腺癌早期诊断尤为关键，尤其在真实样品中。本文开发了一种基于微流控芯片的表面增强拉曼散射（SERS）免疫分析生物传感器，用于在真实样品中同时检测多种乳腺癌生物标志物。该免疫分析中，免疫-银纳米粒子聚集体分别标记不同拉曼报告基团，以识别多种标志物；并在微流控通道底部引入自组装银纳米粒子，构建 SERS ...
本研究构建了一种用于过氧化氢（H2O2）检测的新型无酶电化学传感器。首先以氧化石墨烯（GO）为基底，通过水热反应在其表面生长 CoFe 层状双氢氧化物（CoFe LDHs），随后在 NH3 气氛下对 CoFe LDHs/GO 进行热解，得到氮掺杂石墨烯负载 CoFe 纳米粒子（CoFe/NGR）复合材料。由于氮掺杂石墨烯具有高导电性...
微小RNA（miRNA）已成为早期癌症诊断和疾病预防的新型生物标志物。本文报道了一种基于单根聚二乙炔（PDA）微管波导系统的miRNA-215靶向生物传感器，该平台集成三明治型杂交设计与浓缩富集效应。PDA微管表面和Au纳米棒（AuNR）表面分别连接寡核苷酸探针，目标miRNA-215被两端探针捕获并形成三明治结构，使AuNR靠近微...
针对快速毒性检测对电极的高要求，本文手工制备了一种稳定、灵敏且低成本的微电极阵列（MEA）。以混合微生物为生物催化剂、铁氰化钾（K3[Fe(CN)6]）为电子介体，通过与大块电极和单微电极对比，评价了所制备MEA在检测3,5-二氯酚（3,5-DCP）毒性中的优势。在450 mV恒电位下，电流可在10 s内达到稳态。进一步验证了MEA...