Recent Developments in Enzyme, DNA and Immuno-Based Biosensors.
本文综述了近年来酶、DNA和免疫类生物传感器在医学、环境和食品领域的主要进展。生物传感器通常由生物分子识别元件、换能器和输出系统组成，可根据所用生物分子分为酶传感器、免疫传感器和DNA传感器。这些器件能够以较低成本检测反应中产生或消耗的离子、电子或光学变化，相比传统分析方法更快速、简便且适合现场使用。文章回顾了电化学与光学换能器的基...
Copper Nanoparticle and Nitrogen Doped Graphite Oxide Based Biosensor for the Sensitive Determination of Glucose.
本文以铜基金属有机框架 [Cu2(BDC)2(DABCO)]（BDC 为 1,4-苯二甲羧酸根，DABCO 为 1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷）为前驱体，通过简单一步碳化法制备了直径约 50±20 nm 的铜纳米颗粒（CuNPs）修饰氮掺杂石墨氧化物（NGO）纳米复合材料。采用多种技术表征其表面形貌、孔隙率、比表面积和元素组成...
Tracking the sarcoplasmic reticulum membrane voltage in muscle with a FRET biosensor.
细胞质膜离子通道活动产生对多种生物功能至关重要的电压变化，但内质网/肌浆网（ER/SR）膜在细胞活动过程中是否发生电压变化仍不明确。该问题对依赖肌浆网膜 Ca2+ 通量的功能尤为关键，例如横纹肌收缩由横小管去极化触发肌浆网膜上的兰尼碱受体 Ca2+ 释放通道开放。本研究在分化肌肉纤维中靶向表达 Mermaid 家族电压敏感荧光共振能...
Intravital Imaging to Monitor Therapeutic Response in Moving Hypoxic Regions Resistant to PI3K Pathway Targeting in Pancreatic Cancer.
先进活体成像技术可实现治疗抑制下信号通路活性的动态监测。本研究评估了胰腺导管腺癌（PDAC）缺氧微环境中 PI3K 通路靶向治疗的耐药性，发现三种临床相关抑制剂均存在显著的缺氧诱导耐药。为应对这一临床问题，作者通过免疫荧光和氧敏感纳米颗粒磷光寿命成像绘制肿瘤缺氧分布，并证明这些缺氧区域会在肿瘤内瞬态移动。为将微环境信息与药物反应叠加...
Detection of Peanut Allergen Ara h 6 in Commercially Processed Foods using a Single-Walled Carbon Nanotube-Based Biosensor.
花生蛋白 Ara h 6 是引起严重食物过敏的重要过敏原，极低剂量即可诱发危及生命的反应，因此需要更快速、选择性更高的检测方法。本研究开发了一种基于单壁碳纳米管（SWCNT）的生物传感器，用于商业加工食品中 Ara h 6 的快速检测。传感器以金微电极为信号处理平台，将 SWCNT 组装于电极间隙，利用 1-芘丁酸琥珀酰酯（PBAS...
Label-free and spectral-analysis-free detection of neuropsychiatric disease biomarkers using an ion-sensitive GaInAsP nanolaser biosensor.
具有离子敏感性的GaInAsP半导体，其发射强度会随表面电荷变化而改变。本研究提出一种基于GaInAsP光子晶体纳米激光器的生物传感技术，用于无标记、无光谱分析地检测神经精神疾病候选生物标志物坍缩反应介导蛋白2（CRMP2）。CRMP2存在于外周白细胞中，是精神分裂症等疾病潜在标志物。作者制备CRMP2标准蛋白，并加入十二烷基硫酸钠...
CdZnTeS quantum dots based electrochemiluminescent image immunoanalysis.
本文合成具有强电化学发光（ECL）的四元 CdZnTeS 量子点（QDs）作为 ECL 信号标记。该 QDs 在阴极和阳极均可产生强 ECL，ECL 效率分别为 19.78% 和 1.62%。以 Fe3O4@SiO2-Ab1 纳米复合磁珠为磁性传感平台、CdZnTeS QDs-Ab2 为信号探针，构建三明治结构 ECL 免疫传感器，...
The detection of brucellosis antibody in whole serum based on the low-fouling electrochemical immunosensor fabricated with magnetic Fe
直接、快速、超灵敏地在全血清中检测疾病标志物是电化学生物传感器面临的重大挑战，复杂实际样品引起的生物污损会掩盖分析信号。本文利用聚乙二醇（PEG）和透明质酸（HA）修饰磁性 Fe3O4@Au 纳米粒子（NPs），并通过 TEM、SEM、XRD、FTIR 和 EDS 对 Fe3O4@Au@PEG@HA NPs 进行制备与表征。基于该纳...
The insight study of SnO pico size particles in an ethanol-water system followed by its biosensing application.
在乙醇-水溶剂体系中，于氮掺杂氧化石墨烯（GO）表面合成了氧化亚锡微粒（SnO PPs）。该高导电支撑来自4-氨基甲基苄胺（AMBA）与GO的双重相互作用：AMBA两端的–NH2通过缩合反应共价接入GO基体，随后AMBA芳环与GO发生π–π堆积。GO局部化学环境的改变为SnO PPs在GO-AMBA表面的生长与分散提供了适宜氛围。文...
A dual system using compartmentalized partnered replication for selection of arsenic-responsive transcriptional regulator.
本文提出一种用于筛选砷响应转录调控因子的正负双选择系统。首先，作者构建了以大肠杆菌 BL21(DE3) 为宿主、以 ArsR 转录调节蛋白和 GFP 报告基因为核心的全细胞生物传感器，用于检测液相样品中的亚砷酸盐 As(III)。该传感器采用双质粒系统：pET29-arsR 在 T7 启动子控制下表达 ArsR，pACYC-gfp ...
5-Formyluracil as a Multifunctional Building Block in Biosensor Designs.
5-甲酰尿嘧啶（5fU）是广泛存在于生物体中的重要天然碱基。尽管有机荧光分子传感器设计不断发展，但基于天然碱基修饰、生物相容且操作简便的探针设计报道较少。本文提出将5fU作为多功能构建块，用于促进生物传感器的设计与合成开发。核苷糖基上的叠氮基团可通过点击化学与炔基修饰的靶向基团选择性结合细胞或细胞器；5fU的醛基可与不同试剂反应，生...
Aptamer-Based Biosensors for Antibiotic Detection: A Review.
抗生素耐药性及其因滥用造成的环境污染已成为近年来的严重问题，因此迫切需要开发稳健、简便且灵敏的方法，用于快速评估抗生素及其残留。在众多分析方法中，基于适配体的生物传感器（aptasensor）因具有良好的选择性、特异性和灵敏度而受到广泛关注。本综述系统概述了近年来用于抗生素检测的适配体生物传感器，介绍了不同适配体检测方案在测定 β-...
A Novel Biomimetic Tool for Assessing Vitamin K Status Based on Molecularly Imprinted Polymers.
维生素K最初因作为凝血因子激活的辅因子被发现，近年也被证实参与软组织钙化调控，因此准确检测维生素K状态具有重要意义。分子印迹聚合物（MIP）具有稳定、选择性好、合成简单等优点，可作为合成受体用于仿生传感。本文提出一种新的印迹策略，以合成维生素K类似物甲萘醌（menadione，维生素K3）为模板制备MIP，使其能够选择性再结合天然维...
Ultrasensitive Electrochemical Detection of
食源性病原体如产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）可引起多种疾病并严重威胁人类健康，但针对该病原菌的检测方法仍较少。本文通过调节NaOH浓度合成了两种形貌的纳米氧化铈，并利用CeO2纳米棒对DNA的强吸附能力，实现了对C. perfringens DNA序列的敏感、选择性检测。DNA探针通过金属配位作用紧密...
Carbon nanofiber-based multiplexed immunosensor for the detection of survival motor neuron 1, cystic fibrosis transmembrane conductance regulator and Duchenne Muscular Dystrophy proteins.
同时检测多种蛋白生物标志物对疾病管理和患者护理具有重要意义。脊髓性肌萎缩症（SMA）、囊性纤维化（CF）和杜氏肌营养不良（DMD）是已知进展性遗传病，与高发病率和死亡率相关。因此，新生儿中快速检测这三种疾病特异性生物标志物可为早期诊断、延缓症状和有效治疗提供新机会。本文报道了一种一次性碳纳米纤维（CNF）基电化学免疫传感器，用于同时...
Nano-biosensor for highly sensitive detection of HER2 positive breast cancer.
纳米复合材料为电化学生物传感器提供了宽导电性、灵敏度、选择性和线性响应，但单细胞水平稀有细胞检测需要具有超高灵敏度和特异性的新型纳米复合电极。作者此前发展了金纳米颗粒接枝功能化石墨烯与纳米结构聚苯胺（PANI）的高性能生物传感结构；本工作以低成本银纳米颗粒（AgNPs）替代金纳米颗粒，并优化纳米复合合成与电极功能化方案，实现了乳腺癌...
Plasmonic Biosensor Based on Vertical Arrays of Gold Nanoantennas.
本文报道了一种集成微流控通道的无标记生物分子检测传感器，其核心为大面积（约1 cm²）垂直排列且密集堆积的金纳米棒/纳米天线阵列。该传感器利用局域表面等离子共振（LSPR）接收、局域并放大外部光信号，通过监测纳米天线上方紧焦区域内生物分子结合引起的共振峰位移实现检测。表面经硫醇化探针DNA固定和6-巯基-1-己醇封闭后，可特异性捕获...
Effect of carbon black functionalization on the analytical performance of a tyrosinase biosensor based on glassy carbon electrode modified with dihexadecylphosphate film.
炭黑（CB）因价格低廉、导电性好、比表面积高，已成为电化学传感器和生物传感器中重要的碳纳米材料。其电化学性能强烈依赖表面化学，因此功能化对电分析应用的影响值得研究。本研究采用化学功能化的炭黑 Vulcan XC 72R 构建高灵敏度电化学生物传感器。化学预处理通过增加表面含氧官能团提高材料润湿性，并经元素分析和 FTIR 验证。电化...
Amperometric immunoassay for the obesity biomarker amylin using a screen printed carbon electrode functionalized with an electropolymerized carboxylated polypyrrole.
Amylin（islet amyloid polypeptide，AMY）是与肥胖、饥饿和饱腹感相关的激素，由胰岛β细胞与胰岛素共同分泌。本文报道一种用于检测AMY的安培免疫传感器。以丝网印刷碳电极（SPCE）为基底，电聚合聚丙烯酸吡咯（pPPA）形成富含羧基的导电聚合物修饰层，利用Mix&Go™聚合物活化羧基并共价固定抗AMY抗体...
Aptasensor based on fluorophore-quencher nano-pair and smartphone spectrum reader for on-site quantification of multi-pesticides.
当前多农药检测技术受限于操作复杂、灵敏度和成本，现场监测迫切需要新型特异性识别元件与高灵敏信号读出。本研究开发了一种荧光适配体侧流层析生物传感器（apta-LFB），并集成荧光-猝灭纳米对和智能手机光谱读取器，实现氯吡磷、敌敌畏和马拉硫磷的三重目标检测。适配体替代抗体作为识别元件，具有更好的特异性和稳定性。新型荧光-猝灭纳米对（量子...