本文报道了一种基于黄嘌呤氧化酶（XOD）酶抑制的新型固定电位安培生物传感器，用于双酚A（BPA）的测定。该传感器通过将XOD与戊二醛交联固定在玻璃碳电极表面制备，并以次黄嘌呤作为酶底物。通过优化施加电位、电解质pH、XOD负载量和底物浓度，获得最佳传感性能。利用Cornish-Bowden图和Dixon图分析表明，BPA对XOD的抑...
非洲猪瘟（ASF）病毒是一种引起猪严重出血性高热、致死率极高的双链 DNA 病毒，目前尚无有效疫苗，快速检测对疫情控制至关重要。本文报道了一种用于检测猪血中非洲猪瘟病毒（ASFV）DNA 的生物传感器方法。该传感器以含 7 个锁定核酸（LNA）取代的 25-mer 单链 DNA/LNA 嵌合探针作为识别元件，靶向 ASFV vp72...
预防卡马西平致危及生命超敏反应可通过治疗前筛查相关 HLA-B*15:02 风险等位基因实现，但传统 HLA 分型成本高、周转慢，限制临床实施。作者开发了一种基于互指电极（IDE）的生物传感器平台，结合环介导等温扩增（LAMP）快速检测 HLA-B*15:02 等位基因。LAMP 扩增后，扩增产物与固定在 IDE 传感器表面的 DN...
纳米结构生物传感器通过高灵敏度分析生物分子推动了生物医学工程发展。纳米井阵列（NWA）生物传感平台尤为创新，阵列中纳米井的小尺寸使极少量生物分子也能被深度感知。NWA 的缓坡垂直壁几何结构对特定蛋白的选择性结合至关重要，可避免毛细阻力；纳米加工技术（如压印、电子束光刻和 KrF 步进半导体工艺）促进了金基底 NWA 电极的制备。Le...
膜蛋白是生物膜的核心功能组分，在嗅觉、味觉等环境刺激识别中起关键作用，其对目标分子的高特异性显著优于传统人工传感器。本综述系统介绍利用膜蛋白功能构建生物传感器的最新进展，并将现有体系分为脂质双分子层平台和细胞平台。在脂质双分子层平台中，膜蛋白被嵌入磷脂双分子层，作为生物分子与传感器件之间的桥梁；其中生物纳米孔被广泛用作传感元件，通过...
本文报道了一种集成泪液采样器的一次性泪液葡萄糖（TG）生物传感器，用于无创校准连续泪液葡萄糖隐形眼镜并监测血糖。在前期工作基础上，作者开发了采用干试剂、基因工程葡萄糖脱氢酶（GDH）和泪液采样器的改进型 TG 传感器，并与采用商业 GDH 的传感器进行比较。结果表明，两种传感器均不受泪液常见干扰物抗坏血酸、对乙酰氨基酚和尿酸的显著影...
富含鸟嘌呤的DNA序列能够形成G-四链体，参与重要生物过程，并作为智能自组装纳米材料在DNA纳米技术和生物传感技术中日益受到重视。G-四链体电化学传感器尤其受到关注，因为电化学响应对其从单链、双链或发夹结构转变为G-四链体构象的结构变化特别敏感。此外，越来越多兼具G-四链体刚性与自组装多样性和适配体高特异结合能力的G-四链体适配体，...
胆碱水平变化与阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病、脂肪肝、间质性肺异常及自闭症等疾病相关，因此其在生物和临床分析中的定量检测具有重要意义。现有方法存在需要专业人员、操作复杂和成本高等不足。本文报道了一种基于 DNAzyme 与胆碱氧化酶偶联的简便、灵敏比色生物传感器，用于胆碱测定。在该体系中，胆碱氧化酶在胆碱和氧气存在下催化胆碱氧化，...
本文报道了分子信标（MB）探针构象变化对倏逝波光子传感器识别核酸目标寡核苷酸影响的实验研究。研究采用基于硅光子带隙（PBG）结构的高灵敏度光子传感器，MB探针通过5′端巯基固定于传感器表面，并在3′端附近引入生物素基团，以选择性结合链霉亲和素（streptavidin, St）。通过比较St标记与未标记MB探针在目标寡核苷酸检测中的...
多种技术可用于监测扰动后细胞动态。其中，带耗散监测的石英晶体微天平（QCM-D）能够实时、高灵敏地研究细胞力学性质。本研究利用 QCM-D 考察两种细胞骨架靶向药物——细胞松弛素 D（CytoD）和 Y27632——对人乳腺癌 MCF-7 细胞的影响。通过在传感器表面共价固定纤维连接蛋白（FN）膜，获得用于流动实验的细胞黏附。直接在...
本研究建立了一种用于高灵敏、高选择性检测肾上腺素（adrenaline, Adr）的新型简单荧光生物传感器。首先通过水热法合成 L-半胱氨酸（L-Cys）包覆的水溶性 CuInS2 量子点（QDs）。由于静电相互作用和氢键作用，正电荷肾上腺素可组装在 CuInS2 QDs 表面，形成 Adr-CuInS2 QD 静电复合物。加入酪氨...
生物标志物的选择性快速检测对早期诊断和感染预警具有重要意义。溶菌酶作为人体免疫系统中重要的抗菌蛋白，在细菌感染及支气管肺发育不良等疾病中发挥关键作用，其实时监测可为潜在感染提供早期预警。本文首次报道了一种基于大面积化学气相沉积（CVD）石墨烯场效应晶体管（GFET）的无标记溶菌酶蛋白传感器。器件以CVD石墨烯为导电沟道，通过芘丁酸N...
本文报道了一种用于食品流中快速、实时监测赭曲霉毒素A（Ochratoxin A, OTA）的电化学适配体生物传感器。赭曲霉毒素A广泛污染咖啡、谷物等食品，传统高效液相色谱法灵敏准确但设备昂贵、操作复杂，难以在资源有限地区或生产现场使用。该传感器以金盘电极为换能器，将5′端带六碳硫醇连接臂、3′端标记亚甲基蓝（MB）氧化还原报告基团的...
蛋白质在生物传感器中提供催化活性与分子识别特异性，但其固定化过程往往复杂，可能影响蛋白功能。蛋白与传感表面发生强相互作用或表面拥挤，会改变蛋白运动性和构象，导致活性下降。本文综述在固定化前分析蛋白表面理化特征如何帮助选择最佳固定化策略，从而在生物传感器表面保持蛋白功能。文章讨论蛋白表面疏水/电荷分布、软硬蛋白、二硫键、等电点、表面拓...
乙型肝炎病毒核心抗原（HBcAg）是乙型肝炎病毒（HBV）的主要结构蛋白，血清中抗-HBcAg抗体的存在提示个体曾暴露于HBV。本研究将HBcAg固定于金纳米粒子修饰的还原氧化石墨烯（rGO-en-AuNPs）纳米复合材料上，构建抗原功能化界面，用于检测抗-HBcAg。该修饰电极在抗雌二醇抗体和牛血清白蛋白干扰下，通过阻抗法检测抗-...
开发高效可见光响应光电化学（PEC）材料对构建PEC生物传感器至关重要。本文首次通过简便一锅水热法制备了磷酸铋（BiPO4）/三维氮掺杂石墨烯水凝胶（3DNGH）纳米复合材料，其中BiPO4纳米棒锚定在3DNGH多孔骨架上。与纯BiPO4相比，BiPO4/3DNGH的吸收延伸至可见光区，带隙由3.85 eV降至2.10 eV。可见光...
石墨烯因高载流子迁移率、大比表面积和生物相容性，被广泛用于高性能电化学生物传感器。然而，石墨烯与导电基底之间缺乏强界面作用，限制了稳定石墨烯电极的制备。本研究以高压高温（HPHT）金刚石为基底，利用金刚石自身作为碳源，通过催化热处理实现表面 sp3 碳向 sp2 碳转化，直接在金刚石表面生成少层石墨烯，形成石墨烯–金刚石杂化电极。该...
基于荧光的生物传感器平台因能够提高灵敏度并改善性能而受到广泛研究。通过利用从宏观到纳米尺度的金属表面，研究者设计了多种结构，在近光学场中操控荧光信号，实现荧光增强或猝灭。金属表面与邻近荧光团（距离约5-90 nm）的相互作用可改善光学性质，例如提高量子产率、增强光稳定性并缩短荧光团寿命。这一称为金属增强荧光（MEF）的现象已被广泛用...
本研究提出一种基于表面增强拉曼散射（SERS）的前列腺特异性抗原（PSA）超灵敏免疫传感器。作者将含锌指肽的聚丙烯酰胺凝胶（PZF）作为拉曼信号“锁”，将目标捕获的氧化锌（ZnO）纳米颗粒经盐酸转化得到的锌离子（Zn2+）作为“钥匙”。首先，硫堇（TB）连接在银纳米颗粒修饰的硅片（Si@Ag）上形成 SERS 基底；PZF 覆盖后遮...
治疗药物监测（TDM）是在患者生物流体中按指定间隔测定药物浓度，以便及时控制剂量的临床实践。目前肿瘤 TDM 只能由专业人员在中枢实验室采用质谱等常规分析技术完成。CPT-11（伊立替康）是一种抑制拓扑异构酶 I 的抗肿瘤药，广泛用于结直肠癌治疗，并可直接抑制参与神经肌肉接头的乙酰胆碱酯酶（AChE）。本文报道了一种基于 AChE ...