Sensitive operation of enzyme-based biodevices by advanced signal processing.
结合敏感生物组分与物理化学检测器的分析设备在环境监测、食品分析和医学诊断中具有广阔应用潜力。现有工作多关注生物识别元件设计及其物理实现，而对设备产生信号的处理方法关注不足。本文提出酶基生物设备设计中信号处理的基本考虑，并研究简便信号处理如何促进其校准与操作。作者以两个模型系统验证所提方法：一是基于卤代烷脱卤酶活性检测化学战剂和环境污...
Development of an Electrochemical DNA Biosensor to Detect a Foodborne Pathogen.
副溶血性弧菌是常见食源性病原菌，传统培养、免疫和分子检测方法操作复杂、耗时且成本较高。本研究基于DNA杂交原理开发一种快速、高选择性和高灵敏度的电化学生物传感器，用于检测副溶血性弧菌。首先合成聚乳酸稳定金纳米颗粒（PLA-AuNPs），并通过X射线衍射、紫外-可见光谱、透射电镜、场发射扫描电镜和循环伏安法进行表征，证实其在水溶液中形...
Recent Advances Incorporating Superparamagnetic Nanoparticles into Immunoassays.
超顺磁性纳米颗粒（SPMNPs）因其独特磁性、优良生物相容性、易于表面修饰和低成本而受到关注。其超顺磁性和磁泳迁移特性使其被引入免疫分析，以提高生物传感器灵敏度并实现多种分析物的快速检测。本综述描述了 SPMNPs 用于生物传感器的关键特性，包括利用 SPMNPs 提高表面等离子共振（SPR）和巨磁阻（GMR）生物传感器的检测能力。...
A Rapid and Precise Mutation-Activated Fluorescence Reporter for Analyzing Acute Mutagenesis Frequency.
突变报告系统是量化基因组稳定性的重要工具，但现有方法多依赖细胞存活或死亡来区分突变细胞，通常需要数天至数周，且受细胞类型和细胞毒性试剂限制，难以评估急性或时间依赖的突变变化。作者基于 mCherryFP 荧光依赖 Trp98 残基的发现，将该位点密码子 TGG 替换为终止密码子 TGA，构建突变激活型荧光生物传感器 CherryOF...
Direct label-free protein detection in high ionic strength solution and human plasma using dual-gate nanoribbon-based ion-sensitive field-effect transistor biosensor.
本文报道了一种基于双栅纳米带离子敏感场效应晶体管（NR-ISFET）的生物传感器系统，用于在高离子强度溶液和人血浆中直接、无标记地检测蛋白质。该传感器在溶液栅（SG）和双栅（DG）模式下均表现出优异的灵敏度与特异性。与已有报道相比，NR-ISFET 基于抗体-抗原结合实现前列腺特异性抗原（PSA）的选择性检测，具有更宽的检测范围和更...
Capacitive malaria aptasensor using Plasmodium falciparum glutamate dehydrogenase as target antigen in undiluted human serum.
本文开发了一种用于直接检测人血清中疟疾生物标志物恶性疟原虫谷氨酸脱氢酶（PfGDH）的电容式适配体传感器。该传感器采用一种与PfGDH特异性结合且亲和力较高的5′硫醇化单链DNA适配体NG3（Kd=79 nM）作为识别元件。在非法拉第电化学阻抗信号转导平台上，适配体传感器在优化频率2 Hz下产生电容响应。传感器具有100 fM–10...
A novel amplified electrochemiluminescence biosensor based on Au NPs@PDA@CuInZnS QDs nanocomposites for ultrasensitive detection of p53 gene.
本文首次设计了一种基于Au NPs@聚多巴胺(PDA)@CuInZnS量子点(QDs)纳米复合材料的表面等离子共振(SPR)增强电化学发光(ECL)生物传感模型。Au NPs通过静电作用包覆PDA层，CuInZnS QDs结合于Au NPs@PDA表面，并作为ECL发光体。PDA壳层不仅控制Au NPs与QDs之间的间距以诱导SPR...
Fabrication of glycerol biosensor based on co-immobilization of enzyme nanoparticles onto pencil graphite electrode.
本研究制备并表征了甘油激酶（GK）和甘油-3-磷酸氧化酶（GPO）纳米颗粒（NPs），并将其共固定于铅笔石墨（PG）电极，构建改进的安培甘油生物传感器（GKNPs/GPONPs/PGE）。该传感器在pH 7.0、30°C和-0.3 V条件下表现最佳，对甘油在0.01–45 mM范围内呈宽线性响应，检出限为0.0001 µM。传感器具...
A novel electrochemical DNA biosensor for Ebola virus detection.
本研究报道了一种用于埃博拉病毒DNA诊断的新型电化学DNA生物传感器。该传感器以丝网印刷电极为基底，将巯基化单链捕获探针通过硫醇-金键固定于金表面，并与生物素化靶标DNA杂交。杂交产物经链霉亲和素-碱性磷酸酶偶联物标记后，碱性磷酸酶催化4-氨基苯基磷酸盐生成电活性4-氨基苯酚，采用差分脉冲伏安法检测其氧化峰电流，实现酶放大检测。研究...
Surface enhanced Raman spectroscopy based immunosensor for ultrasensitive and selective detection of wild type p53 and mutant p53
p53是维持基因组完整性和抑制肿瘤发生的关键转录因子，在许多人类肿瘤中因突变而功能失活，因此野生型p53及其致癌突变体是重要的诊断和预后肿瘤标志物。本文开发了一种基于表面增强拉曼光谱（SERS）的高灵敏免疫传感器，用于检测野生型p53（p53wt）和常见肿瘤相关突变体p53R175H。该方法将金纳米颗粒附近的等离子共振拉曼增强与抗原...
Bifunctional aptamer-mediated catalytic hairpin assembly for the sensitive and homogenous detection of rare cancer cells.
体液中存在癌细胞可证实肿瘤转移并指导治疗。本文基于催化发夹组装（CHA）和双功能适配体，建立了一种简单、快速、均相的荧光检测方法用于检测癌细胞。双功能适配体包含识别域和启动域：识别域可结合目标癌细胞，启动域可触发 CHA 反应。当目标细胞存在时，双功能适配体从抑制剂上释放，引发发夹探针的组装与解组装级联反应，使荧光基团与淬灭基团分离...
A novel quantitative electrochemical method to monitor DNA double-strand breaks caused by a DNA cleavage agent at a DNA sensor.
目前，DNA 切割剂引起的 DNA 切割主要依靠凝胶电泳和毛细管电泳监测，但这些方法耗时、非定量且需染色。本文提出一种新型、简单且定量的电化学方法，用于在 DNA 传感器上监测潜在抗癌药物的 DNA 核酸酶活性。DNA 传感器由巯基修饰寡核苷酸在金电极表面自组装形成 DNA 单层制备。通过计算暴露于 DNA 切割剂前后的 DNA 表...
Cell Based-Green Fluorescent Biosensor Using Cytotoxic Pathway for Bacterial Lipopolysaccharide Recognition.
脂多糖（Lipopolysaccharide, LPS）是革兰氏阴性菌外膜的特征性成分，可作为细菌污染的有效生物标志物。本文报道了一种基于 293/hTLR4A-MD2-CD14 细胞的绿色荧光生物传感器，用于在 96 孔微孔板中非破坏、用户友好且高效地检测和鉴定 LPS。作者将关键信号通路基因 ZC3H12A（编码 MCPIP1 ...
A novel "signal-on" photoelectrochemical sensor for ultrasensitive detection of alkaline phosphatase activity based on a TiO
碱性磷酸酶（ALP）是肝炎、梗阻性黄疸、成骨性骨癌和骨软化症等疾病的重要生物标志物，其活性检测在临床诊断、环境监测和生物医学研究中具有重要意义。本文设计了一种基于ALP催化磷酸化反应的“信号增强型”光电化学（PEC）生物传感器，用于高灵敏检测ALP活性。该传感器以TiO2/g-C3N4异质结纳米复合材料为光电活性材料，利用聚二烯丙基...
Ultrasensitive Plasmonic Biosensors for Real-Time Parallel Detection of Alpha-L-Fucosidase and Cardiac-Troponin-I in Whole Human Blood.
癌症和心血管疾病等严重威胁人类健康，生物标志物α-L-岩藻糖苷酶（AFU）和心肌肌钙蛋白I（cTnI）分别用于肝细胞癌和心血管疾病检测。本文报道一种超灵敏等离子体生物传感器，通过金属-半导体-金属结构将金纳米粒子的局域表面等离子体吸收转换为电流，实现全人血中AFU与cTnI的实时、平行检测。传感器以IGZO薄膜为光电导基底，Cr/A...
Affinity Binding-Induced Hg
本文提出一种通用的蛋白转化与分析策略，用于均相、无标记且灵敏的蛋白检测。该策略基于亲和结合诱导的 Hg2+ 释放实现蛋白识别事件的转化，并利用 Hg2+ 掺杂诱导 ZnSe 量子点（QD）光致发光进行信号读出。作者设计了两个 DNA motif，分别连接蛋白特异性识别配体；Hg2+ 先通过 T-Hg2+-T 相互作用引入其中一个 m...
Flexible nanopillar-based electrochemical sensors for genetic detection of foodborne pathogens.
柔性且高度有序的纳米柱阵列电极因其独特机械与拓扑特性在电化学应用尤其是生物传感器中备受关注。本文报道了一种通过软/光刻与金属蒸发制备高度有序纳米柱电极的先进方法。该纳米柱阵列具有优异的电化学与机械性能，因与电解质接触空间大，可实现灵敏分析。在纳米柱阵列上制备的金和银电极对食源性大肠杆菌O157:H7的扩增基因表现出优异且稳定的电化学...
Proton-ELISA: Electrochemical immunoassay on a dual-gated ISFET array.
本文报道一种名为 Proton-ELISA（H-ELISA）的电化学免疫检测平台，用于生物分析物检测。该平台独特地以质子作为免疫检测介质，通过葡萄糖氧化酶（GOx）与 Fenton 试剂耦合的质子放大反应级联产生高度放大的信号。作者还开发了质子敏感双栅离子敏感场效应晶体管（DG-ISFET）传感器，用于灵敏、准确地检测 H-ELIS...
An impedimetric immunosensor for highly sensitive detection of IL-8 in human serum and saliva samples: A new surface modification method by 6-phosphonohexanoic acid for biosensing applications.
本研究构建了一种基于6-膦酸己酸（PHA）修饰氧化铟锡（ITO）电极的无标记阻抗免疫传感器，用于人血清和唾液中白细胞介素-8（IL-8）检测。PHA首次用于癌症生物标志物传感平台。抗IL-8抗体作为生物识别元件，检测原理基于抗体与抗原特异性结合引起电极-电解质界面阻抗变化。通过扫描电子显微镜（SEM）、SEM-能量色散X射线光谱（E...
Aptamer immobilization on amino-functionalized metal-organic frameworks: an ultrasensitive platform for the electrochemical diagnostic of Escherichia coli O157:H7.
本文报道了一种基于氨基功能化金属有机框架（MOFs）的电化学生物传感器，用于诊断大肠杆菌 O157:H7。作者以 Cu3(BTC)2（HKUST-1）为 MOF，通过原位化学氧化聚合将聚苯胺（PANI）与 MOF 晶体交织，形成 PANI/MOF 有机-无机杂化纳米复合修饰层，以增强导电性和形貌。随后利用戊二醛（GA）作为交联剂，将...