本文提出一种集成互指微电极的生物传感器芯片，用于原位监测沙门氏菌和大肠杆菌生物膜的形成过程。该芯片由带互指金微电极的玻璃基底和带微腔的聚二甲基硅氧烷（PDMS）层组成，微腔为细菌生长提供空间。实验在100 mV交流激励下，于1 Hz–100 kHz频率范围内对生物膜进行48 h电化学阻抗谱（EIS）监测。结果表明，生物膜阻抗随培养时...
本文设计了一种新型电化学 DNA（E-DNA）生物传感策略，用于检测乳腺癌易感基因 BRCA-1。该传感器以玻璃碳电极（GCE）为基底，先修饰壳聚糖和金纳米颗粒-还原氧化石墨烯（AuNPs-GO）复合层，再在其表面构建分子印迹聚合物（MIPs）膜；MIPs 以罗丹明 B（RhB）为模板、甲基丙烯酸（MAA）为单体、Nafion 为添...
革兰氏阴性菌是环境中常见微生物，快速区分其与革兰氏阳性菌具有重要意义。本文以大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）为模型，报道了一种基于交流电动力学（AC electrokinetics）和电容传感的现场检测革兰氏阴性菌方法。商用微电极经脂多糖（LPS）特异性适配体功能化后，利用介电电泳（DEP）将活菌快速富...
生物杂化材料是指蛋白质、活细胞或微生物与非生物材料的功能性组合。本文综述了将微生物和真核细胞包埋于二氧化硅胶体、水泥等无机基质中的最新进展。将生物实体固定于支撑材料中可保护细胞免受剪切力、不利pH变化或细胞毒性溶剂影响，避免培养物流失，并简化产物分离。文章首先讨论此类固定化的一般要求及无机基质化学，重点介绍溶胶-凝胶法制备二氧化硅（...
与以往在体相溶液中研究淀粉样β（Aβ）聚集不同，本文利用无线石英晶体微天平（QCM）生物传感器检测石英表面上 Aβ 聚集体结构变化，该表面过程更接近细胞膜上的聚集。研究采用基频约 58 MHz 的石英晶体，通过监测基频及最高第 7 倍频（406 MHz）的频率响应，实时追踪石英表面由 Aβ 单体、寡聚体到纤维形成的粘弹性变化。结合原...
为有效检测嗜血链球菌（Streptococcus iniae），作者建立了基于双功能探针标记金纳米颗粒（AuNPs）并联合环介导等温扩增（LAMP）的比色生物传感器（LAMP-AuNPs）。利用AuNPs的自聚集和与配体生物偶联特性，在LAMP扩增后通过肉眼可见颜色变化实现高灵敏、易操作检测。双探针可充分利用LAMP产物，使结果更稳...
本文报道了一种无采血针、无标记的生物传感器，利用集成于纳米孔柔性电极系统中的氧化锌（ZnO）薄膜，同时检测汗液中的葡萄糖和乙醇。该传感器可在无外部刺激、接近环境条件的情况下，从1–3 μL的排汗人汗液中实现检测。ZnO薄膜电极表面分别功能化醇氧化酶（AOx）和葡萄糖氧化酶（GOx），构建针对生理相关范围的亲和生物传感器：乙醇对应0–...
本研究建立了一种基于甜菜碱素（betaxanthin）合成的全细胞生物传感器筛选方法，用于高通量筛选酿酒酵母 L-酪氨酸（L-tyrosine）高产突变株。将编码酪氨酸羟化酶（TH）和 DOPA 双加氧酶（DDC）的基因导入酿酒酵母 BY4741，构建传感器菌株 NK-WT1。当培养基中存在 L-酪氨酸时，TH 和 DDC 催化其转...
食品中生物胺（BA）水平升高通常源于微生物代谢，并受温度与储存条件影响，因此常作为食品安全与质量指标。本文报道了一种基于激光刻写石墨烯（LSG）电极、使用本地来源材料制备的无试剂食品安全生物传感器。作者将石墨烯表面用铜微粒和双胺氧化酶（DAO）功能化，其中铜盐和DAO分别来自当地超市/农资店，并与分析级材料制备的传感器进行比较。该安...
病原菌常利用群体感应（QS）调控毒力因子表达，干扰 QS 是潜在抗毒力策略。本研究从虹鳟（Oncorhynchus mykiss）组织分离能降解 N-酰基高丝氨酸内酯（AHL）的细菌。以 Chromobacterium violaceum CV026 为 AHL 生物传感器，通过紫色色素 violacein 产生筛选 132 株菌，...
本研究开发了一种基于适配体的电化学生物传感器，用于检测赭曲霉毒素A（OTA）。该传感器以碳气凝胶（CAs）和亚甲基蓝（MB）作为信号放大策略。CAs 作为载体负载大量互补DNA（cDNA），可增强 CAs-cDNA 与电极表面固定适配体之间的杂交，从而为 MB 嵌入提供更多双链DNA。CAs-cDNA/apt/AuE 传感器上 MB...
本研究利用来自未培养嗜热古菌 Candidatus Caldiarchaeum subterraneum 的染料连接 D-乳酸脱氢酶（Dye-DLDH）开发了一种稳定的 D-乳酸电化学传感系统。作者从该古菌基因组中鉴定并克隆了编码 Dye-DLDH 的候选基因，在大肠杆菌中过表达并纯化重组酶。该重组酶为高度热稳定的 Dye-DLDH...
纳米等离子体传感器是表面敏感测量工具，可研究固-液界面生物大分子相互作用。除高表面灵敏度外，等离子体金属纳米颗粒可包覆薄介电层，提供多样表面化学选择。本文利用局域表面等离子共振（LSPR）测量，研究人血清白蛋白（HSA）在二氧化硅和二氧化钛包覆的金纳米盘阵列上的吸附，并建立比较不同灵敏度多基底响应的分析框架。生理离子强度下，两种基底...
提高检出限（LOD）对重大疾病诊断具有重要意义。癌症从单个突变细胞发展到可见肿瘤可能需要10年以上，早期诊断有助于更有效的治疗并提高癌症患者生存率。滚动环扩增（RCA）是一种简单高效的等温酶促过程，利用核酸酶/聚合酶生成长单链DNA（ssDNA）或RNA。适配体、DNAzyme等功能核酸单元可在短时间内被复制数百次；将其与酶反应、表...
为监测微生物胞内外环境并相应调控代谢过程，研究者将天然转录调控系统改造为可检测小分子并表达特定输出信号的转录生物传感器。然而天然响应曲线常不符合实际应用需求。本文以大肠杆菌为宿主，开发并表征了源自 Herbaspirillum seropedicae 的 LysR 型柚皮素响应生物传感器电路，将其解耦为检测模块与效应模块，并系统研究...
双香豆素是香豆素衍生物，合成简便且修饰位点丰富；其大共轭平面赋予比常规香豆素更优的光学性质，尤其是双光子荧光特性。作者设计并合成了一种基于双香豆素的探针 CCy，作为首个靶向溶酶体的半胱氨酸荧光生物传感器。该探针经三步法制备，作为潜伏型荧光探针，在生理条件下对半胱氨酸（Cys）相对于同型半胱氨酸（Hcy）、谷胱甘肽（GSH）及其他天...
核酸已成为强大的生物与纳米技术工具。在生物和纳米技术实验中，从各类细胞中提取、纯化核酸及其储存方法对获得可重复实验结果至关重要；在纳米技术实验中，调控核酸构象多态性并提高碱基配对序列选择性对开发核酸基纳米材料很重要。然而，缺乏能够促进核酸有利行为的介质一直是瓶颈。离子液体（ILs）是可能用于调控核酸性质的溶剂。本文综述核酸在离子液体...
由于现有遗传编码探针存在光谱重叠，直接可视化并光控多个细胞过程具有挑战。本文报道迄今最红移的单体近红外（NIR）荧光蛋白 miRFP720，以及全近红外 Förster 共振能量转移（FRET）对 miRFP670–miRFP720，使所设计的生物传感器能够与 CFP–YFP 成像和蓝绿光遗传学工具兼容。作者开发了 Rac1 GTP...
本研究利用CeO2@CuO核壳纳米结构（CeCCS NSs）制备了一种第四代葡萄糖生物传感器。采用Ocimum tenuiflorum叶提取物作为绿色还原和稳定剂，在1 wt% CeO2核上制备0.2、0.4、0.6和0.8 wt% CuO壳层。XRD、UV-Vis、FTIR、SEM和HR-TEM证实核壳结构成功形成。其中0.4 w...
本研究以聚噻吩共聚物作为电极修饰层，用于固定吡咯喹啉醌依赖葡萄糖脱氢酶（PQQ-GDH），并同时改善酶与电极之间的直接电子连接。聚噻吩膜在无需表面活性剂的水溶液中，通过恒电位脉冲法在碳纳米管修饰金电极上，由3-噻吩乙酸（ThCH2CO2H）和3-甲氧基噻吩（ThOCH3）混合单体电合成。聚噻吩沉积显著增强PQQ-GDH的生物电催化性...