组织学长期依赖苏木精-伊红（H&E）染色，但活体多光子成像尚未充分利用，因为缺乏合适的形态标记。本文报道一种遗传编码荧光形态标记 NuCyM（Nucleus, Cytosol, and Membrane），旨在活体内重现 H&E 染色模式。作者利用 ROSA26 细菌人工染色体（BAC）构建普遍表达 NuCyM 的转基因小鼠。NuC...
为提升全细胞铅生物传感器的性能，作者基于Cupriavidus metallidurans CH34的铅抗性操纵子pbr，通过重新配置调控元件并引入正反馈回路，设计了六种基因回路。pbr操纵子包含pbrRT和pbrABCD两组基因，PbrR结合其分歧启动子；铅离子存在时，PbrR构象变化并激活转录。研究以PbrR、分歧启动子和GFP...
尿酸（UA）是临床诊断的重要生物标志物。本文提出一种具有稳定性和易用性的新型信号转导系统，用于开发尿酸生物传感器。该系统以细菌变构转录因子 HucR 作为生物识别元件，并利用 HucR 与限制性内切酶 HindIII-HF 竞争结合设计 DNA 模板，实现 HucR 所识别尿酸信号的转导。尿酸存在可诱导 HucR 构象变化，使其从设...
超材料（MM）启发的微波生物传感器为诊断方法和预后工具提供了有价值的补充。其基本原理是利用健康组织与病变组织之间独特的介电特征差异，结合非电离辐射，提供与超声设备相当的分辨率和准确性，因而适用于无创、无标记生物传感。高Q因子超材料谐振器与微流控系统集成后，可凭借小检测体积和紧凑尺寸加速片上实验室和即时诊断。本文综述了基于先进超材料生...
本研究提出一种具有增强电催化性能的新合成复合材料，并将其用于构建新型丝网印刷电极传感器，以定量检测还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）。进一步在电极表面固定乙醇脱氢酶（ADH），制备用于乙醇分析的安培型生物传感器。所合成材料通过场发射扫描电镜（FE-SEM）、高分辨透射电镜（HR-TEM）、X 射线衍射（XRD）以及循环伏安（CV...
组织内嵌磁性纳米颗粒（MNPs）检测是癌症研究中的重要问题。为阐明磁生物传感器检测三维介观分布MNPs时灵敏度的来源、极限及改进途径，作者开发了一种磁阻抗（MI）生物传感器原型，其矩形敏感元件为[Cu(3 nm)/FeNi(100 nm)]5/Cu(500 nm)/[FeNi(100 nm)/Cu(3 nm)]5多层膜。通过测量有无...
本文提出一种基于G-四链体DNA和金纳米颗粒（AuNPs）检测铅离子（Pb2+）的简单电化学策略。首先，将AuNPs通过化学吸附固定在巯基修饰金电极表面；随后，3'-巯基修饰的底链DNA1经巯基-金键固定于AuNPs表面，使互补的鸟嘌呤富集链DNA2可依次杂交到电极上。六氨合钌(III)（RuHex）可静电吸附于DNA的阴离子磷酸基...
本文报道了氮掺杂超纳米晶金刚石（NUNCD）薄膜电极用于多巴胺（DA）检测。NUNCD薄膜通过微波等离子体增强化学气相沉积在n型硅衬底上生长，具有宽电位窗、低背景电流、化学惰性和高硬度；氮原子掺入晶界并形成石墨相，使薄膜电阻率降至63.15 μΩ·cm，可直接作为工作电极。该电极无需催化剂、介质或表面修饰，将裸NUNCD电极浸入含D...
本文报道了一种基于荧光碳点（CDs）的可逆生物传感平台，用于捕获和检测金属离子，对开发诊断探针和原位环境监测具有重要意义。作者开发了一种简单有效的方法，将生物质木质素转化为荧光碳点。所得碳点具有稳定的荧光和优良的水溶性，被构建为独特的模型生物传感器，用于研究金属离子诱导的荧光猝灭机制。结果表明，木质素碳点表现出与金属离子价态相关的选...
本文提出一种基于二维过渡金属二硫化物（TMDCs）的表面等离子共振（SPR）生物传感器，以提高生化传感灵敏度。该传感器将不同种类的二维 TMDCs（MoS2、MoSe2、WS2、WSe2）涂覆在金属薄膜两侧，并在异质结构表面引入石墨烯作为生物分子识别层。通过优化 TMDCs 层数、金属厚度及结构参数，可增强光与材料相互作用和局域场增...
转录组学、高通量检测和不利结果通路（AOP）是21世纪毒性监测的有前景方法，但对非模式生物和新污染物开发困难。内分泌干扰化合物（EDCs）可导致双壳类繁殖障碍和雄性雌性化，但相关机制未知。为开发机制相关生物标志物，作者将蓝贻贝 Mytilus edulis 暴露于 17α-炔雌醇（EE2，5 和 50 ng/L）和 4-壬基酚（4N...
本研究建立、验证并应用了一种基于表面等离子共振（SPR）生物传感器的活性成分识别系统（SPR-AIRS），用于筛选信号转导与转录激活因子3（STAT3）配体。首先从四个方面考察系统性能：（1）STAT3固定芯片的特异性，表明其可用于从复杂混合物中筛选STAT3配体；（2）系统线性与检出限，确定最低有效回收循环数为5个循环；（3）芯片...
基于酶识别元件的生物传感器因催化过程可产生多种可测量反应产物而具有吸引力。本研究通过工程化细菌羧酸酯酶（CEs）开发用于毒品检测的生物传感器识别元件，利用其在毒品代谢中的作用。插入Cys标签使酶能结合到生物传感器换能器表面，将反应产物转化为检测系统信号。研究成功完成重组酶PnbA1、PnbA2及工程化酶PnbA1-cys、PnbA2...
糖尿病慢性伤口因其严重性和难愈合性，对2015年美国3030万糖尿病患者构成重大威胁。外周动脉疾病、神经病变和感染促进伤口形成，并增加下肢截肢风险。早期识别、清创、减压和控制感染对及时治疗至关重要，但伤口评估和治疗高度主观，主要依赖临床医生经验。许多敷料针对特定临床表现设计，却缺乏判断慢性难愈合伤口状态的规范方法。作者认为，伤口敷料...
细胞间连接在多种组织中通过机械耦联细胞、介导细胞间信号并建立屏障而发挥关键作用，桥粒是其中重要组分。桥粒缺失或功能障碍可导致心脏心律失常和皮肤水疱等临床表型。由于心脏和皮肤承受较大机械应力，作者假设桥粒与黏附连接类似，也会承受显著拉伸载荷。为直接测量跨桥粒的机械力，作者利用已有 TSmod Förster 共振能量转移（FRET）力...
近年来，无标记生物传感器研究快速发展，但不同传感器性能比较常受限于检出限（LOD）和测量不确定度的计算方法。本文针对通用无标记生物传感器，提出一种基于校准函数确定测量区间内任意浓度点不确定度的简明程序，并将检出限定义为浓度趋于零时不确定度的极限。文章系统讨论了IUPAC、USP、Eurachem和ICH等机构对检出限、定量限、分析灵...
准确诊断疾病是连接病因与治愈的关键环节。经济、可靠且快速的诊断工具对乳房健康管理至关重要。越早识别疾病，损失越小；因此，研究者正努力开发可在农场使用的可靠诊断工具。然而，体细胞计数和微生物培养等传统金标准方法仍在使用，并正部分被聚合酶链反应和测序检测取代。纳米技术和基于蛋白质的检测也备受关注，其中一些有望成为牛乳房炎未来诊断方法。研...
本研究对甲基营养酵母毕赤酵母（Pichia pastoris）进行单细胞分析，开发了一种用于检测异源酶产生甲醇的生物传感器。该传感器中，甲醇及其后续代谢产物可诱导位于甲醇诱导型启动子控制下的荧光蛋白基因表达。通过荧光显微图像定量分析，作者筛选了甲醇诱导型启动子与宿主菌株，并优化预培养和检测条件，以提高甲醇检出限。流式细胞分选（FAC...
本研究开发了一种基于纳米机械悬臂梁阵列的自动生物传感器平台，旨在提供非侵入、快速和个性化的疾病诊断。miRNA 是参与基因表达调控的稳定生物标志物，可在血清、外泌体和凋亡小体中稳定存在，适用于多种疾病检测。该平台仅需数微升样品，约 1 小时内即可在细胞裂解液或血液基样品中直接检测与癌症和药物不良反应相关的特定 miRNA 表达模式。...
生物传感中的许多挑战源于传感器表面纳米结构（包括生物受体精确密度与取向）未被完全理解。本文引入三维DNA折纸作为生物受体载体，以纳米尺度精度功能化光纤表面等离子共振（FO-SPR）传感器。基于24螺旋束，设计两种不同DNA折纸结构，将凝血酶特异性适配体以不同密度和距离（27和113 nm）定位在FO-SPR表面。基于折纸的生物传感器...