本研究设计并测试了一种制备简单、一次性使用且低成本的体外生物传感器，用于检测神经退行性疾病标志物TAR DNA结合蛋白43（TDP-43）。该工作报道了首个基于新型制备方法的TDP-43生物传感器。研究将抗TDP-43抗体与N-琥珀酰亚胺基S-乙酰硫代乙酸酯（SATA）偶联，生成巯基化抗体并直接连接金电极表面，减少制备步骤并简化表面...
本文报道了一种基于双模波导（BiMW）干涉原理的纳米免疫传感器，用于在海水中直接、无标记、实时检测防污剂污染物 Irgarol 1051。由于 Irgarol 1051 分子量低且海水中预期浓度极低，传感器采用竞争抑制免疫分析格式：将 Irgarol 1051 的羧基衍生物 hapten 4e 共价固定于硅烷化波导表面，样品中的 I...
本文报道了一种基于适配体功能化有机电化学晶体管（OECT）的无标记电化学生物传感器，用于检测兴奋性神经递质肾上腺素（epinephrine）。肾上腺素水平异常与 Takotsubo 心肌病、心肌梗死、心律失常等心血管疾病密切相关。该传感器将巯基化肾上腺素结合适配体通过硫醇-金键合固定于金栅电极表面，利用适配体对肾上腺素的高亲和选择性...
嗅觉受体（ORs）是 G 蛋白偶联受体（GPCRs）中最大的家族，广泛参与多种人类疾病，并约占所有药物靶点的 40%。构建稳定且高质量的 OR 平台，是开发可用于疾病早期诊断、食品质量评估以及药物和香料开发的实用生物传感器的重要工具。尽管 GPCR 生物传感器研究已取得进展，但受体稳定性与功能化仍是挑战。本章介绍一种基于 OR 嵌入...
本文报道一种用于监测饮料中葡萄糖水平的一次性、低成本纸基生物传感器。该传感器采用铂化滤纸作为工作电极基底，并在其上依次滴涂 Nafion 膜和由聚乙烯醇(PVA)与壳聚糖组成的生物相容性聚合物膜，膜中固定葡萄糖氧化酶(GOx)作为识别元件。检测基于电位法：GOx 催化葡萄糖氧化生成过氧化氢(H2O2)，H2O2 改变铂电极界面氧化还...
本文报道了一种用于快速检测博来霉素硫酸盐（bleomycin sulphate, BLM）的新型无标记荧光生物传感器。该传感器基于氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs）的荧光“关—开”响应，N-GQDs由柠檬酸和氨通过绿色方法制备。N-GQDs表面丰富的羧基使单链DNA（ssDNA）能够通过π-π堆积作用强烈吸附在其表面，形成N-GQD...
分子诊断显著推进疾病早期检测，利用多电极阵列（MEA）对生物标志物（如DNA、RNA、蛋白质）进行电化学传感展现出可观前景。电极表面纳米化可提高捕获探针表面覆盖度与更有利的取向，并产生纳米尺度特有的传质现象，从而提升传感器性能。本研究旨在探究电极纳米结构对电场引导DNA探针固定及多重核酸检测的影响。为此，作者采用纳米孔金（np-Au...
多种生物标志物的灵敏同时检测对疾病早期诊断至关重要。电化学发光（ECL）相比其他光学传感技术具有背景低、可通过电位控制反应等优势，但多路 ECL 生物检测长期受限于通用 ECL 光谱仪缺乏以及生物相容单色 ECL 发光体数量有限。本文重新评估将现代台式光谱荧光计与电位计耦合作为高分辨 ECL 光谱采集系统，并利用碳氮化物作为无金属单...
紫外线辐射（UV-R）可造成皮肤基因毒性和光老化，防晒霜常用于减轻损伤，但其中合成屏蔽剂可能带来环境危害。天然来源物质有望替代有害防晒化学品，但大量样品筛选繁琐，且常需单独进行基因毒性评估。本文报道一种基于重组大肠杆菌 DPD2794 生物传感器的微孔板技术，用于筛选紫外线防护物质。该菌携带 recA'::lux 报告系统，可在 D...
硼是植物必需微量元素，植物通过水通道蛋白 NIP 亚家族中的硼酸通道和 BOR 硼酸盐外排蛋白维持组织硼浓度。为在活体植物组织中实时监测硼的空间分布与时间动态，本文开发了基于 NIP5;1 5'UTR 功能的细胞质硼酸遗传编码生物传感器。NIP5;1 5'UTR 可在细胞质硼酸升高时促进 mRNA 降解。将该 5'UTR 与 Ven...
本文建立了基于分子开关调控荧光铜纳米簇（CuNCs）同时检测组氨酸（His）和半胱氨酸（Cys）的方法。含聚胸腺嘧啶环的哑铃状DNA被用作形成强荧光CuNCs的模板，并以单一探针实现两种氨基酸识别。在20种天然氨基酸中，只有His和Cys可通过与铜离子特异性相互作用，竞争夺取DNA-Cu体系中的Cu2+并诱导CuNCs聚集，使荧光显...
本研究报道了一种基于适配体的电化学方法用于双酚A（BPA）检测。该传感器以玻璃碳电极为基底，利用多壁碳纳米管与巯基功能化磁性纳米颗粒形成的MWCNT/Fe3O4-SH偶联物负载金纳米颗粒（AuNPs），并在其表面固定抗BPA适配体。纳米复合材料经傅里叶变换红外光谱、场发射扫描电镜、透射电镜、振动样品磁强计、元素面分析和能谱等表征。该...
发夹DNA（hpDNA）在芯片表面能否完全形成茎环构象，直接决定其作为生物传感器识别元件的性能。本文报道了一种简便的电化学方案，用于评估DNA探针在电极表面自组装后发夹构象的产率。该方法利用核酸外切酶I（Exo I）对单链DNA（ssDNA）和发夹DNA（hpDNA）水解能力的差异，选择性去除电极表面的ssDNA而保留hpDNA；再...
传统光电化学（PEC）检测常将光活性材料直接修饰在传感界面上，导致初始信号高且背景噪声不可忽略，限制灵敏度与检测限。本文建立近零背景噪声的 PEC 生物传感器，用于超灵敏检测 microRNA-141（miRNA-141）。该传感器以 DNA 四面体（TET）为纳米载体，高效负载 CdTe 量子点（QDs）-亚甲基蓝（MB）复合物（...
开发了一种基于固定在盘状铂/铱（Pt/Ir）微电极表面的单克隆淀粉样蛋白β抗体（mAβab）并耦合阻抗信号换能器的微型生物传感平台，用于无标记、灵敏地检测淀粉样蛋白β肽片段1-40（Aβ40），该标志物可用于阿尔茨海默病（AD）早期诊断。Pt/Ir微电极先电聚合邻苯二胺聚合物（PoPD），一种含游离氨基的导电芳香聚合物，再用戊二醛（...
本文评论了 Stoeber 等利用遗传编码荧光构象生物传感器解析活神经元中阿片受体激活时空组织的研究。阿片受体（MOR、DOR、KOR）介导内源肽与外源药物作用，但其激活后的亚细胞定位与信号机制长期不清。作者将可稳定 MOR 激活态的 Nb33 纳米抗体与 GFP 融合，构建 OR sensor，使其仅在配体结合激活态受体上产生荧光...
本文描述了一种集成于 lab-on-CMOS 系统中的电容传感器阵列，用于监测细胞活力。论文给出了该生物传感器的分析模型、校准结果和实验结果。传感器已完成表征，灵敏度为 590 kHz/fF。台式测试和体外实验表明，该系统可在芯片上追踪细胞黏附并监测细胞活力。人卵巢癌细胞在芯片上培养，测量得到的电容响应通过与芯片表面显微照片图像比较...
荧光生物光度测量需要宽动态范围和高灵敏度，因为微小荧光变化常淹没在噪声与组织高背景自荧光中，亟需兼具高线性、高灵敏和高能效的小型探测器。本文提出一种新型生物光度传感器，将低噪声传感前端与二阶连续时间ΣΔ调制器（CTSDM）合并为单一模块，以实现高灵敏、高能效的光传感。具体而言，差分CMOS光电探测器与基于差分电容跨阻放大器（DCTI...
本文提出一种用于同时监测微流控信号与生理信号的无线全模拟生物传感器设计。其核心是一个全模拟电路，能够基于模拟联合源信道编码（AJSCC）将两路模拟生物信号压缩为单路模拟信号，从而避免在传感端使用模数转换器、数模转换器和微处理器等功耗较高的数字电路。论文讨论了两种 AJSCC 编码电路：一种为固定层级的堆叠压控电压源（stacked-...
本文面向基于自组装快速响应（QR）码的前向纠错生物传感器集成，解决两个关键问题。第一是选择用于打印和自组装 QR 码的纸基材料。作者比较了普通打印纸、Whatman 滤纸、硝酸纤维素膜和实验室合成细菌纤维素四种基底，发现细菌纤维素在探针（金纳米棒，AuNR）和墨水保留能力方面优于其他材料，其纳米多孔网络可锚定 AuNR 核银壳颗粒，...