水凝胶是广泛用于生物医学工程与生物传感的仿生材料。磁性水凝胶（ferrogels, FG）是将磁性纳米粒子（MNPs）引入化学交联水凝胶形成的磁性复合材料，可用作磁场敏感元件和场辅助药物递送载体。本文通过自由基聚合，以 N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，在含水体系中合成两系列基于聚丙烯酰胺（PAAm）的软质与致密磁性水凝胶，并以激...
本文报道了一种用于检测重要癌基因miRNA-21的安培生物传感器。该方法在链霉亲和素修饰磁微珠（Strep-MBs）表面进行竞争性DNA-目标miRNA杂交，并在丝网印刷碳电极（SPCEs）上进行安培转换。目标miRNA与序列相同的FITC修饰miRNA竞争结合固定于磁珠上的生物素化互补DNA探针（b-Cp）。随后，结合在磁珠上的F...
目的：提出一种基于压缩感知（CS）的心电图（ECG）信号采集方法，并从高压缩比的压缩测量中稳健估计心率变异性（HRV）参数。方法：在生物传感器中采用 CS 对 ECG 信号进行压缩；对压缩测量应用两种算法估计 QRS 波群位置。第一种算法通过对信号一阶差分施加块稀疏结构重建 ECG，使瞬态 QRS 段在一阶差分中显著增强；采用多种块...
Lin28a 是受严格调控的 RNA 结合蛋白和多能性因子，其水平控制细胞与机体生长。Lin28a 可在转录后水平被丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路磷酸化，并通过与 HIV TAR-RNA 结合蛋白（TRBP）形成磷酸化依赖的稳定化相互作用而由低基础水平上调，但该机制的分子与时空细节尚不清楚。本研究解析 Lin28a 与 TRBP...
表皮生长因子受体（EGFR）在调控细胞存活、增殖和迁移中起关键作用，其过表达和异常激活与癌症进展、侵袭和转移密切相关。靶向 EGFR 的酪氨酸激酶抑制剂和单克隆抗体已在临床取得一定疗效。本研究利用表达 GFP-SH2 融合蛋白的人肺腺癌 A549-EGFR 生物传感器细胞系，通过共聚焦激光扫描显微镜观察 280 nm 低剂量紫外光对...
本文设计了一种用于蛋白质计算机模拟检测的新型纳米生物传感器，以亮氨酸/钯负载(5,5)单壁碳纳米管矩阵为传感平台。采用密度泛函理论B3LYP/6-31G(d)水平分析所提纳米生物传感器的几何与电子结构，并用Tomasi极化连续介质模型研究溶剂效应。通过分子内原子理论计算键临界点电子密度及其拉普拉斯量，结合自然键轨道分析深入阐明相互作...
Hippo通路是组织发育与稳态的核心调控网络，并参与血管发育。本文开发了一种基于生物发光的LATS生物传感器（LATS-BS），用于实时、非侵入性监测Hippo通路核心激酶LATS的活性。该传感器由Nluc-YAP15和14-3-3-Cluc两个分裂荧光素酶融合蛋白组成：当LATS磷酸化YAP15的S127位点后，14-3-3结合磷...
食源性病原的早期快速检测对预防食源性疾病暴发至关重要。传统细菌培养法耗时长、操作繁琐且诊断能力有限，因此研究者转向将样品制备、富集与检测集成于微型化装置，以实现高准确度和灵敏度的在线监测。微流控芯片通过简化样品处理与浓缩步骤，可减少人为误差并提高传感准确性；将样品前处理集成到芯片中，可减轻复杂食品基质对病原诊断的干扰并改善检出限。在...
本研究考察室温亲水离子液体中 kosmotropic 阴离子和 chaotropic 阳离子基团对亲和免疫生物传感器在人汗液中检测性能的增强作用。作者研究了 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（BMIM[BF4]）和胆碱磷酸二氢盐（Choline[DHP]），后者按 Hofmeister 系列更具 kosmotropic 性质，蛋白稳...
单核细胞李斯特菌引起的感染性疾病对全球公共卫生构成严重威胁，因此需要快速、高效的检测方法。本研究开发了一种基于生物素暴露的免疫磁分离（IMS）方法：首先用生物素化抗体靶向单核细胞李斯特菌，随后加入链霉亲和素功能化磁性纳米颗粒，通过链霉亲和素与生物素之间的强非共价相互作用间接锚定到菌体表面。该方法富集能力优异，当菌浓度低于10^4 C...
本文报道了一种用于芯片光子实时诊断的便携式低成本集成光学生物传感器。该传感器基于马赫-曾德尔干涉仪（MZI），用于监测液体介质中细菌浓度的增长。器件图案通过直接紫外激光在透明自图案化有机-无机双脲硅杂化薄膜上刻印，相比光刻技术或飞秒激光三维图案化，降低了制造复杂度和成本。传感器性能以大肠杆菌（E. coli）在水介质中的生长为例进行...
本研究建立了一种灵敏、快速且可重复的成像表面等离子共振（iSPR）生物传感器方法，用于检测小麦中T-2毒素及其掩蔽形式T-2毒素-3-葡萄糖苷（T2-G）。该方法采用竞争免疫检测格式，并将二级抗体（Ab2）与金纳米颗粒偶联作为信号放大策略。小麦样品先用甲醇/水（80:20，v/v）提取，再与等体积一级抗体（Ab1）混合后进行分析。通...
本研究旨在利用表面等离子共振成像（SPRI）生物传感器，测定中度和重度烧伤儿童血浆中免疫蛋白酶体浓度，并分析其与循环20S蛋白酶体及泛素羧基端水解酶L1（UCHL1）的相关性。研究纳入30例烧伤儿童，其中中度烧伤21例、重度烧伤9例，年龄9个月至14岁；对照组为18例年龄匹配的健康疝修补术患儿。排除烧伤后6小时以上入院、心血管或免疫...
脓毒症是感染引发全身炎症反应并导致多器官损伤的危重疾病，临床亟需快速、准确且可操作的早期生物标志物检测方法。本文报道了一种用于脓毒症即时检测的集成生物传感器平台（IBS）。该平台利用白介素-3（IL-3）在脓毒症早期病理生理中的关键作用，并结合磁-电化学传感策略检测 IL-3。检测时，抗 IL-3 抗体偶联磁珠直接从血浆或全血中捕获...
食品工业中，病原菌污染尤其是饮料中的细菌污染可引发食源性疾病，早期快速检测对防止受污染产品进入消费环节至关重要。大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）不仅可直接引起腹泻、出血性结肠炎甚至肾衰竭，还可作为其他有害大肠菌群存在的指示菌。本研究开发了一种便携式纳米纤维光寻址电位传感器（NF-LAPS），用于橙汁中 ...
在体节形成过程中，时钟基因在后部前体节间中胚层（PSM）内振荡，其时间信息与后移的FGF梯度耦合，从而在PSM内形成预定体节。我们此前通过收集染色斑马鱼胚胎研究FGF信号下游的Erk活性，发现PSM中形成陡峭的Erk活性梯度，且Erk活性边界以阶梯状规则移动。然而，这些结论来自静态分析，需要更高时空分辨率的方法加以确认。本研究利用基...
本文开发了一种基于共静电纺丝的多功能材料，作为开发光学氧转导生物传感器的基础材料。该材料由同轴纳米纤维构成：内纤维含有氧敏感染料，外纤维含有醛基，可与酶分子中的氨基形成席夫碱。所得材料既保留了内层光学换能器的氧传感性能，又具有在表面固定分子的高容量。研究以尿酸酶为模型酶，优化了温度、pH、反应时间、缓冲液和酶浓度等参数，以证明该新型...
快速检测和鉴定致病微生物是减少传染病传播、指导临床治疗策略的基础。这一需求推动了利用先进纳米材料和纳米技术的增强型生物传感器的发展，使其成为下一代诊断工具。本文首先介绍纳米尺度生物识别元件，包括核酸、抗体及其合成类似物（分子印迹聚合物）。随后讨论多种纳米技术在生物传感器信号换能中的应用，以及导致其在生物传感器系统中性能提升的固有纳米...
磷脂是细胞膜的主要成分。在多数天然磷脂中，磷酸基团作为桥梁连接极性头基与疏水尾部，化学性质较惰性。近年来，研究者通过合成反转磷脂酰胆碱（PC）头基极性的脂质，得到末端磷酸的CP脂质或乙基封端的CPe脂质。本文系统总结这类头基团反转脂质的性质与应用。首先，CPe脂质体对蛋白吸附具有高度抗性，其血液循环时间甚至长于PC脂质体，从而有利于...
本文使用压电生物传感器研究炎症因子导致的人脐静脉内皮细胞（HUVEC）单层屏障功能障碍。研究者在 ITO 工作电极表面制备了生物相容导电聚合物膜 pPy[pGlu]-pLys，用于改善内皮细胞与电极之间的界面。电化学阻抗分析数据和传感器频率位移的稳定平台阶段均表明，内皮细胞能够在该聚合物表面形成良好的单层屏障。脂多糖（LPS）和组胺...