在复杂背景流体中低浓度检测细菌代谢物，可用于呼吸道感染生物标志物识别和污染医疗器械筛查。表面增强拉曼散射（SERS）结合等离子体纳米间隙可在无标记条件下达到痕量分子检测限，但制备大面积、均匀纳米间隙器件仍困难。本文采用化学组装策略，在双嵌段共聚物模板上构建金纳米球寡聚体，通过交联剂长度控制纳米球间隙，获得均匀 SERS 信号。该表面...
本文报道了一种基于基因工程微生物的全细胞生物传感器，并将其与智能手机荧光诊断系统结合，用于纸基器件上检测人尿中的金离子。作者以重金属耐受菌 Cupriavidus metallidurans 为底盘，导入来自 Ralstonia eutropha H16 的 CueR 调控子，使红色荧光蛋白基因 rfp 受 CueR 激活启动子 P...
本研究构建了一种基于表面增强拉曼光谱（SERS）与电化学（EC）联用的微小RNA（microRNA）生物传感器，用于单步检测 miR-155。作者设计了一条 3′ 端标记亚甲基蓝（MB）、5′ 端修饰硫醇的单链 RNA 探针（MB-ssRNA-SH），并通过硫醇端将其固定于金纳米颗粒修饰的 ITO 基底（ITO/GNP）上。当目标 ...
本研究开发了一种基于柔性集成针型微电极的微创葡萄糖微生物传感器，用于体内连续监测葡萄糖。该传感器通过层层沉积法在针型微电极表面依次修饰铜纳米花（Cu nanoflowers）、Nafion、葡萄糖氧化酶（GOD）和聚氨酯（PU）膜。铜纳米花具有较大的比表面积和丰富的活性位点，可增强葡萄糖检测的电催化活性；PU 层作为质量传输限制膜，...
本研究开发了一种高灵敏度、无标记的表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于牛奶过敏原检测。以β-乳球蛋白（BLG）作为牛乳检测的生物标志物，目标直接应用于食品生产企业原位清洗（CIP）系统的最终冲洗样品。作者先对亲和检测条件进行优化和表征，再在纯缓冲液条件下建立标准曲线，直接结合法检出限为0.164 µg mL−1。虽然可通过夹心法...
过氧化氢（H2O2）是活性氧的重要代表，在细胞代谢中起关键作用，其异常积累与心血管疾病、阿尔茨海默病和癌症等疾病相关。本研究以聚环氧乙烷-b-聚苯乙烯（PEO-b-PS）双嵌段共聚物为模板、乙酰丙酮铝（Al(acac)3）为铝源，通过溶剂蒸发诱导共组装法合成具有三维互连介孔和表面酸性的有序介孔氧化铝（OMA）。通过改变模板分子量、铝...
自首个电化学酶生物传感器报道以来已逾五十五年，相关文献超过10万篇，但真正进入实际应用和商品化的生物传感器很少。多数研究集中于提高灵敏度与选择性，而涉及酶生物传感器稳定性或稳定化的文献很少。本文批判性综述酶稳定化策略，以及过去20年酶生物传感器稳定化研究进展。由于在食品领域具有潜在应用，重点讨论葡萄糖氧化酶(GOX)、乳酸氧化酶(L...
血管内皮生长因子（VEGF）是血管形成的关键调控因子，也是肿瘤血管生成中主要的蛋白生物标志物。由于VEGF在肿瘤转移中发挥重要作用，其检测与定量对临床诊断具有重要意义。目前已有多种疾病生物标志物检测策略，尤其针对VEGF。适配体是具有催化和受体性质的人工单链DNA或RNA寡核苷酸，因目标诱导构象变化、高稳定性和靶标普适性而受到生物传...
地表水和饮用水受大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）污染是引发水媒疾病的重要原因。针对实际污染样品中病原体快速检测的未满足需求，本文报道了一种热还原氧化石墨烯基场效应晶体管（rGO FET）生物传感器，并用超薄氧化铝（Al2O3）层进行钝化，用于实时检测E. coli。该传感器可在1 µL样品体积内于50 ...
等离子体生物传感已被证明是定量测定分子分析物和分析生化反应动力学的有力技术。然而，大多数等离子体生物传感器界面由金、银等贵金属制成，与工业生产不兼容，限制了其在生物化学和药物研究以外的应用。本文提出并研究了一种完全采用标准互补金属-氧化物-半导体（CMOS）工艺制造的铜基生物传感器芯片。通过在铜膜表面沉积二氧化硅（SiO2）和氧化铝...
纳米尺度蛋白质结构的定点形成具有挑战性，现有方法或复杂且难以放大，或不适用于生物材料。本文提出将酶介导自沉积与纳米球光刻相结合，为大面积构建蛋白质纳米结构提供了一种简便方法。其关键在于通过预图案化不同直径的酶活性抗点，将酶固定在支撑体的指定区域。酶促触发的蛋白质定点沉积仅发生在预定区域，并持续至整个活性区域被覆盖，随后反应自终止。该...
端粒酶在正常体细胞中不活跃，但在肿瘤细胞中高度激活，以维持无限增殖和永生表型，是几乎所有肿瘤发生与进展的特异性标志物。传统 PCR 技术虽可用于端粒酶活性检测，但难以在细胞裂解液中评估肿瘤恶性程度、进展和转移。本文设计了一种基于 FRET 的比率荧光寡核苷酸探针，用于高保真检测端粒酶活性，从而准确区分不同端粒酶表达水平的癌细胞。该探...
动态调控功能表面与蛋白质或细胞等生物分子之间的相互作用对生物传感器和生物医学器件至关重要。本文报道了一种基于螺吡喃（SP）的光响应表面涂层 hPG-SP，用于控制蛋白吸附和细胞粘附。常态下，涂层表面的 SP 基团呈疏水环闭态，促进非特异性蛋白吸附和细胞粘附。紫外光照射下，接枝的 SP 基团动态异构化为亲水/两性离子型花菁（MC）。亲...
微生物燃料电池（MFC）传感器可用于污水中有毒物质的连续在线监测，但其信号常受污水有机强度波动干扰。本研究通过向生活污水中添加乙酸和葡萄糖（150、300和500 mg COD/L）作为补充电子供体，考察MFC传感器对Cu(II)毒性检测的鲁棒性。结果显示，添加500 mg COD/L乙酸时性能最佳：当污水有机强度突然降低75%时，...
受TiO2纳米管阵列（TNA）光电化学性质及其作为固定生物分子超容器的启发，作者构建了一种基于TNA上原位生成CdS量子点（QDs）的抑制型光电化学生物传感器，用于测定甲磺隆（asulam）。辣根过氧化物酶（HRP）通过壳聚糖和戊二醛共价组装在TNA内壁，表现出良好的直接电子转移和催化性能。在含H2O2、CdY和S2O3^2-的混合...
本文报道了一种由拓扑绝缘体（TI）和金属DNA（mDNA）构成的新型电化学生物传感器。首先合成硒化铋纳米粒子（Bi2Se3 NP），将其夹在金电极与热蒸镀金薄层之间，形成Bi2Se3@Au结构；随后通过Au–硫醇作用将含8个银离子介导的双链DNA（C-8Ag+-C，mDNA）固定于表面，用于检测过氧化氢（H2O2）。Bi2Se3 N...
食物过敏是全球食品安全与公共卫生问题，快速可靠检测食品过敏原至关重要。本文报道了一种基于表面等离子共振（SPR）生物传感器快速检测和分析猪肉主要过敏原猪血清白蛋白（PSA）的方法。首先通过竞争间接酶联免疫吸附试验（Ci-ELISA）验证了山羊抗PSA IgG对PSA的高生物活性与特异性，随后将该抗体通过氨基偶联化学固定于CM5传感器...
在单离子水平研究金属离子与卟啉分子的相互作用仍具挑战。本文构建了一种基于α-溶血素（α-HL）纳米孔的无标记、实时传感方法，用于分析 Cu2+ 与 5,10,15,20-四(4-磺酸苯基)卟啉（TPPS）之间的相互作用。结果表明，Cu2+ 与 TPPS 形成的复合物在 α-HL 纳米孔中产生与游离 TPPS 明显不同的电子特征信号。...
本文首次将电导性聚甲苯胺蓝（poly(Toluidine Blue), poly(TB)）作为合成受体膜，通过分子印迹策略和电化学方法制备，用于乳腺癌生物标志物糖类抗原15-3（CA 15-3）的特异性筛查。蛋白印迹 poly(TB) 膜在金丝网印刷电极（AuSPE）表面预形成的甲苯胺蓝（TB）尾端自组装单分子层上电聚合生长，显著提...
本文构建了一种基于杂原子掺杂微孔碳的无金属电极，用于超灵敏监测单一生物活性分子并选择性检测活细胞分泌的多巴胺（DA）。所制备的硫掺杂微孔碳（S-MC）修饰电极具有高比表面积、球形结构、丰富碳链缺陷和微孔结构，是实现交互信号转导、快速响应和活性界面的关键。不同硫掺杂比例的 S-MC（S-MC-1 和 S-MC-2）通过 sp2 碳链引...