癌症早期诊断是提高治疗成功率的关键，前列腺特异性抗原（PSA）是前列腺癌常用血清标志物。本文开发了一种基于二氧化钛纳米管的一次性钛电极电化学生物传感器。通过不同阳极氧化参数在钛电极表面制备纳米多孔/管状二氧化钛（TiO2）结构，并用扫描电子显微镜（SEM）表征。在最优阳极氧化条件下，电极表面进一步修饰金纳米颗粒（AuNPs）和壳聚糖...
本文首次比较了新型真菌黄素腺嘌呤二核苷酸依赖性葡萄糖脱氢酶（FAD-GDH）酶电极中的直接电子转移（DET）与介导电子转移（MET）。DET 通过将单壁碳纳米管（CNT）置于 GDH 与平面金电极之间实现，CNT 可接近 FAD 辅因子并处于电子隧道距离内；MET 则使用游离电子转移介体六氰合铁酸钾（K3[Fe(CN)6]），在 F...
金纳米颗粒(GNPs)因易于功能化并具有由等离子体效应决定的独特光学性质，已被广泛用于分子诊断生物传感器开发。GNPs在光照下可产生局域表面等离子体共振(LSPR)，其吸收与散射峰可通过改变粒径、形貌、组成及与其他等离子体纳米颗粒的偶联进行调节；同时，GNPs还能增强荧光和拉曼散射等光学信号。本文综述了基于GNPs上述光学特性的生物...
毒理学研究与床边医学监测通常要求超灵敏且无创，但现有生物标志物分析多为离线检测，难以捕捉低丰度标志物。本文报道一种名为 dLABer 的活体呼气生物标志物检测系统，将活体大鼠、呼气采样、微流控输送和生物传感器集成，用于自动追踪呼气携带的生物标志物。实验表明，dLABer 可在线、选择性检测并区分不同环境颗粒物（PM）注射大鼠呼出的炎...
本研究开发了一种基于玻璃碳电极（GCE）修饰氧化石墨烯（GO）-丝素蛋白纳米纤维（SF）复合材料与金纳米粒子（AuNPs）的电化学生物传感器，用于DNA序列检测，传感器记为MCH/ssDNA/AuNPs/SF/GO/GCE。作者通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）及电化学方法表征制备过程，并优化了探针DNA...
本文开发了一种无标记、无酶、无修饰且无需DNA提取的荧光适配体传感（LEFA）方法，用于检测活的大肠杆菌O157:H7。该方法基于G-四链体形成，采用两个巧妙设计的发夹探针GHP1和GHP2。当存在大肠杆菌O157:H7时，适配体优先与目标菌结合，释放单链启动序列IS；IS引发GHP1与GHP2之间的toehold链置换反应，并循环...
具有导电祖母绿盐型聚苯胺（PANI-ES）特征的低聚苯胺在多种应用中具有前景。本文在 pH 4.3 的阴离子囊泡悬浮液中，以 AOT（双(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠）为模板，利用低浓度辣根过氧化物酶（HRP）和过氧化氢（H2O2）温和氧化对氨基二苯胺（PADPA），可得到 PANI-ES 型低聚苯胺。但仅用 PADPA 时会生成含苯...
具有本征 T1-T2 双对比能力的纳米材料弛豫率调节在 MRI 应用中具有重要潜力。以往 T1/T2 双模 MRI 纳米探针的弛豫率调节主要通过掺杂、粒径和形貌实现，而表面工程方法报道较少。本文报道了一种基于双模 T1-T2 MRI 纳米探针（DMNP）表面工程的新型弛豫率调节方法，并探索其作为监测蛋白相互作用的潜在生物传感器应用。...
重症患者中肝功能损伤（LD）和肝衰竭与不良预后相关，脓毒症或脓毒性休克患者中近19%发生LD。早期诊断LD有助于改善预后。本研究为第二项前瞻性研究，纳入99例ICU患者，分为脓毒症组（SG，n=51）和非脓毒症对照组（CG，n=49），于入组、第3天和第7天各采集20 ml血液，用于新型细胞基细胞毒性生物传感器检测。采用人肝癌细胞系...
蛋白污染是食品、制药和家用工业中的严重问题。本研究通过实验与数学建模，考察了利用蛋白酶枯草杆菌蛋白酶A（subtilisin A）从纤维素表面去除鲁布斯科（Rubisco）蛋白污染的过程。纤维素表面通过在表面等离子共振（SPR）生物传感器芯片上构建自组装单分子层（SAMs）制备，先将微晶纤维素与α-硫辛酸偶联，再经硫-金键固定于金表...
纳米技术的兴起与微电子工业的成功推动了生物传感器向微纳尺度微型化。本特刊聚焦微尺度与纳尺度生物传感器的最新进展，包括自驱动微马达的材料、制备和应用。特刊共收录七篇论文，其中五篇研究论文和两篇综述论文，涵盖从生物传感器设计到集成化细胞微环境代谢物监测等多个相关主题。具体方向包括纸基试纸条、数字微流控芯片、细胞培养微环境中的代谢物监测、...
本文报道了首个用于新型且重要心脏生物标志物半乳糖凝集素-3（Galectin-3，Gal3）的光学生物传感器，以抗Gal3抗体作为生物识别元件，采用表面等离子共振（SPR）技术转导生物亲和事件。免疫传感平台构建于硫醇化金表面，通过自组装聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA）与氧化石墨烯（GO）四层双分子层进行修饰，随后共价连接3-氨基苯...
本研究基于新型二维 DNA 纳米探针（DNP）和无酶目标循环放大，构建了一种用于超灵敏检测 microRNA-21（miRNA-21）的电化学生物传感器。该 DNP 由两条二茂铁（Fc）标记的双足 DNA 链 A2、A3 和单链 A1 组成，借助邻近连接分析（PLA）机制使 Fc 标记链靠近电极表面，具有较小空间位阻和较高稳定性，提...
具有单核苷酸分辨能力的电子 DNA 生物传感器对个性化医疗具有重要意义。现有 DNA 生物传感器，尤其是单核苷酸多态性（SNP）检测系统，灵敏度和特异性不足，且缺乏实时无线数据传输能力。本文报道了一种基于 DNA 纳米镊子与石墨烯场效应晶体管（FET）的无标记 SNP 检测平台，并实现了检测信号的无线传输。通过观察石墨烯 FET 的...
磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸依赖性 Rac 交换因子 1（P-Rex1）是生长因子诱导 Rac1 激活的关键介质，Rac1 是一种广泛参与肌动蛋白细胞骨架重组的小 GTP 结合蛋白。该鸟嘌呤核苷酸交换因子（GEF）在人类腔隙型乳腺癌中过表达，其表达与疾病进展、转移扩散和预后不良相关。尽管 P-Rex1 对 Rac 激活和细胞运动的...
在革兰氏阴性菌中，群体感应（QS）通常依赖 N-酰基高丝氨酸内酯（AHL）作为信号分子。作者此前已报道产生 AHL 的肠杆菌 Enterobacter asburiae 菌株 L1 的基因组。本研究通过基因组分析发现该菌含有负责 AHL 型群体感应的 luxI/R 基因对，命名为 easIR。作者克隆了 639 bp 的 luxI ...
本研究报道了用于检测海水中溴氰菊酯（deltamethrin）的酶联免疫吸附测定（ELISA）和安培生物传感器方法。作者基于溴氰菊酯和氯氰菊酯化合物设计了两种免疫半抗原，并在拟除虫菊酯结构的氰基残基处引入间隔臂，分别偶联牛血清白蛋白（BSA）和氨基葡聚糖（AD）制备免疫原与竞争物。通过免疫新西兰白兔获得多克隆抗血清，筛选出抗血清 A...
生物传感器设计与纳米技术的融合推动了传感分析性能显著提升。纳米材料的高比表面积及增强的化学、光学性质革新了传感器技术。金、银、铂、钯等单金属纳米粒子已被广泛用于提高传感器性能，但近年来研究逐步转向双金属、三金属等复合金属纳米粒子。双金属纳米粒子（BNPs）兼具两种金属的特性并产生协同效应，在催化、光学、电子和磁性等方面表现出多功能性...
基于可穿戴物联网的低成本平台可通过无创生物标志物监测支持个性化健康与慢病管理。本文首次报道一种组合式生物传感器，可在1–5 µL被动排汗中连续、动态地同时检测酒精与葡萄糖。该传感器采用柔性基底上的金–氧化锌（ZnO）薄膜电极堆叠结构，ZnO活性区固定酒精氧化酶和葡萄糖氧化酶相关酶复合物，并通过非法拉第电化学阻抗谱（EIS）与计时电流...
本文报道了一种基于聚(L-精氨酸)/石墨烯包裹金纳米粒子修饰玻璃碳电极的电化学生物传感器，用于超灵敏检测氧化应激生物标志物8-羟基-2'-脱氧鸟苷（8-OHdG）。该传感膜采用绿色电化学还原与层层组装策略构建：先在玻璃碳电极上电聚合聚(L-精氨酸)，再在含氧化石墨烯和氯金酸体系中通过循环伏安同时还原氧化石墨烯并电沉积金纳米粒子，形成...