Design of an ultrasensitive SPR biosensor based on a graphene-MoS
本文提出一种基于石墨烯-MoS2杂化结构并采用低折射率MgF2棱镜的新型表面等离子共振(SPR)生物传感器构型,旨在提高灵敏度与品质因数(FOM)。该结构由MgF2棱镜、氯化钾(KCl)缺失层、保护用单层石墨烯、铝(Al)金属层、单层二硫化钼(MoS2)和传感界面单层石墨烯组成。通过传输矩阵法与有限差分时域法优化各层参数,发现KCl...
本文提出一种基于石墨烯-MoS2杂化结构并采用低折射率MgF2棱镜的新型表面等离子共振(SPR)生物传感器构型,旨在提高灵敏度与品质因数(FOM)。该结构由MgF2棱镜、氯化钾(KCl)缺失层、保护用单层石墨烯、铝(Al)金属层、单层二硫化钼(MoS2)和传感界面单层石墨烯组成。通过传输矩阵法与有限差分时域法优化各层参数,发现KCl...
单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes, L. monocytogenes)是重要的食源性致病菌,其早期检测与疾病负担评估对食品安全和公共健康至关重要。若食品工业未能检出该病原菌,可能造成严重后果并危害人体健康。因此,将多种检测与溯源方法整合到整个食品供应链中,有助于识别主要污染源。近年来,快速、低成本病...
聚腺苷二磷酸核糖化(PARylation)是一种动态且可逆的蛋白质翻译后修饰,参与多种细胞过程。本文报道了一种用于鉴定和表征 PARylation 事件的系统,利用 PAR 结合锌指(PBZ)结构域对聚腺苷二磷酸核糖(PAR)链的高亲和力结合能力。作者将 PBZ 结构域与双分子荧光互补(BiFC)生物传感器连接,构建了荧光 PAR ...
本文采用滴涂法将单分散聚苯乙烯(PS)微球在石英基底上自组装成有序二维微球阵列,作为制备贵金属纳米结构的模板;随后利用氧等离子体对 PS 微球阵列进行刻蚀,以调节微球之间的间距。通过离子束溅射在模板间隙中沉积金和银,去除 PS 微球后获得金纳米三角阵列和银纳米锥/金字塔阵列。作者利用扫描电子显微镜观察 Au 及 Au/Ag 复合薄膜...
荧光蛋白可被特定金属离子淬灭,这一现象可应用于金属生物传感。为开发金属生物传感器,作者对荧光蛋白 AmCyan 和 mOrange2 被多种金属离子淬灭进行了光谱分析。1 mM 金属离子筛选显示,AmCyan 的荧光强度被 Co2+ 降至最大值的 48.54%,被 Zn2+ 降至 67.77%,被 Cu2+ 降至 19.30%;mO...
本文报道了一种基于液晶分子取向变化的无标记液晶生物传感器,用于检测蜂房素B(cecropin B, CB)。以APTES/DMOAP混合自组装单分子层修饰玻璃片,其中DMOAP长链诱导向列相液晶5CB垂直排列,在交叉偏振光下形成暗背景;APTES提供的氨基经戊二醛(GA)与抗蜂房素B抗体偶联固定。当CB与固定抗体发生特异性结合时,界...
在安培型生物传感器中,通过在电沉积限选膜时引入修饰剂可增强抗干扰能力。本文评估了β-环糊精(βCD)或βCD-丁香酚包合物对电聚合丁香酚和木兰醇膜限选性的影响,用于抗坏血酸(AA)排斥。以Pt-Ir丝为换能器,通过恒电位安培法制备多种微传感器,并用扫描电镜和限选性分析表征。结果显示,βCD使聚木兰醇膜的AA限选性变差;而βCD基修饰...
本研究提出一种基于微生物燃料电池(MFC)的一氧化碳(CO)监测生物传感器。其工作原理假设为CO抑制阳极细菌活性,从而降低产电。将成熟电活性生物膜暴露于不同浓度CO气体,在CO浓度10%–70%范围内,CO浓度与电压下降(0.8–24 mV)呈比例线性关系(R2=0.987);当CO浓度超过70%后,电压输出不再进一步下降。传感器响...
本研究构建了一种高选择性、高灵敏度的化学发光(CL)生物传感器,用于腺苷(AD)检测。该传感器基于碳量子点(CQDs)在碱性条件下催化鲁米诺-H2O2化学发光体系,并将CQDs负载于腺苷适配体(A-Apt)功能化的氧化石墨烯@磁性β-环糊精聚合物(GO@Fe3O4@β-CD@A-Apt)表面。首先制备并表征了GO@Fe3O4@β-C...
本文报道一种新型、灵敏的电化学免疫传感器,用于检测炎症重要标志物C-反应蛋白(CRP)。首次将ITO一次性薄膜用11-氰基十一烷基三甲氧基硅烷(11-CUTMS)和PAMAM树状大分子(G1氨基表面)修饰,通过共价作用固定抗CRP抗体。采用循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和方波伏安(SWV)表征抗体固定过程并测定CRP浓度。...
开发一种简单、直接、灵敏、特异且快速的代谢物检测方法,对生物、医学和食品应用具有重要意义。管状容器便携且易获取,广泛用于细胞生物学、化学合成及家庭健康检测。本文首次报道了一种基于管状结构的涂绘式安培生物传感器,用于检测葡萄糖和乳酸。该传感器通过在塑料管内壁手工涂绘碳石墨墨水和银/氯化银(Ag/AgCl)墨水构建工作电极、参比电极和对...
本文介绍了一种基于表面等离子共振(SPR)生物传感器的原创实验方法,可用于研究参与蛋白-蛋白相互作用(PPI)以及蛋白-肽或蛋白-小分子相互作用的潜在伙伴。该方法将 SPR 生物传感器、尺寸排阻色谱(SEC)、质谱蛋白鉴定(LC-MS/MS)和直接分子钓鱼相结合;直接分子钓鱼基于亲和层析原理,利用固定化的靶蛋白或小分子非肽化合物作为...
群体感应(QS)是细菌依赖种群密度的协调调控机制,通过合成和分泌自诱导物(AIs)实现,其中N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)是革兰氏阴性菌最常见信号分子,并参与生物膜形成。群体淬灭(QQ)可通过水解酶等策略干扰QS。本研究旨在从膜生物反应器(MBR)污水处理厂中鉴定具有QS和QQ活性的菌株。作者从西班牙两座处理城市固体废物渗滤液的M...
理解 DNA-药物相互作用机制对药物设计、发现与制剂开发具有重要意义。已有 FTIR 和 UV-Vis 研究证明茶碱、可可碱和咖啡因等甲基黄嘌呤衍生物可通过氢键与牛胸腺 DNA 和 RNA 有效结合,但尚无相应电化学研究。本文以磷酸盐缓冲水介质为体系,采用 DNA 基电化学生物传感器和溶液相生物传感方法,研究低分子量鲑鱼精双链 DN...
实时观察生物事件对生命科学具有重要意义。除了解剖结构变化,实时可视化驱动细胞行为的化学通讯同样关键。本文报道一种电化学成像系统,可捕获活组织切片中化学梯度的动态变化。该系统由CMOS微芯片、片上恒电位仪、片上控制逻辑以及用于离体组织实验的微流控器件组成,微芯片集成8192个可配置铂(Pt)表面电极。文中详细描述了数据处理与可视化、传...
N6-甲基腺苷(m6A)是真核RNA中最丰富的RNA甲基化修饰之一,广泛存在于真核RNA中,并在多种生物学过程中发挥重要作用。因此,快速、准确地定量检测m6A对其功能研究尤为重要。本文开发了一种无标记、高选择性的电化学免疫传感器用于检测m6A。该方法基于抗m6A抗体(anti-m6A-Ab)既能识别m6A-RNA又能识别m6A-DN...
本文报道了一种基于金属离子标记和纳米复合材料信号放大的双靶标电化学适配体传感器,用于牛奶中多种抗生素残留的同时检测。Cd2+和Pb2+可在不同电位产生可区分的差分脉冲伏安(DPV)剥离峰,分别作为卡那霉素(KAN)和链霉素(STR)的信号示踪剂。传感器以一次性塑料碳电极(SPCE)为基底,依次修饰碳纳米纤维-金纳米粒子(CNFs-A...
首次报道一种用于检测乙酰oin的电容型电解质-绝缘体-半导体(EIS)场效应生物传感器。该EIS传感器由Al/p-Si/SiO2/Ta2O5/乙酰oin还原酶层结构组成。该酶又称来自B. clausii DSM 8716T的丁烷-2,3-二醇脱氢酶,近期已被表征。它催化外消旋乙酰oin的(R)-特异性还原,分别生成(R,R)-丁烷-...
基于cryptophane的生物传感器可通过129Xe NMR超灵敏检测生物医学靶标。动态光散射显示,cryptophane在水溶液中形成数十至数百纳米聚集体。吖啶橙荧光猝灭法定量聚集状态,临界浓度为200–600 nM。向苯磺酰胺功能化cryptophane生物传感器C8B加入过量碳酸酐酶(CA)后,C8B解聚并形成1:1 C8B...
苯丙酮尿症(PKU)是一种因苯丙氨酸羟化酶缺乏导致苯丙氨酸代谢障碍的遗传代谢病。本文报道了一种用于检测 L-苯丙氨酸(L-Phe)的适配体检测法。作者将高特异性、5'-巯基修饰的 L-Phe 适配体固定于电化学沉积的金纳米结构(AuNSs)修饰的金电极表面,构建 Apt/AuNSs/Au 电化学生物传感器,并在生理 pH 的磷酸盐缓...