DNA因其可编程碱基配对、稳定性、生物相容性和易功能化修饰，已成为构建多种纳米结构的理想生物材料。过去数十年，研究者建立了多种设计规则与组装技术，提高了DNA纳米结构的稳定性与复杂性。癌症相关生物标志物的检测对识别不同临床分期患者及制定适应性治疗策略具有重要意义。DNA纳米结构可作为通用单元构建用于肿瘤标志物检测的生物传感器。本综述...
本文报道了两种基于杂多金属酸盐（POM）的无机-有机杂化材料：(C4H10N)6[P2Mo18O62]·4H2O（P2Mo18）和(C6H8NO)4[H2P2W18O62]·6H2O（P2W18），用作黄素腺嘌呤二核苷酸依赖性葡萄糖脱氢酶（FAD-GDH）与多壁碳纳米管（MWCNT）基质之间的电子转移介质，面向葡萄糖生物燃料电池和生...
有氧代谢不可避免地产生活性氧（ROS），内源性抗氧化防御可避免有害的细胞内效应。氧化还原平衡取决于环境输入（如饮食、污染）和内源性抗氧化机制的活性。利用氧化还原生物传感器监测细胞内过氧化氢已成功实现；但追踪内源性二硫键还原能力是理解活细胞如何维持氧化还原稳态的关键。本研究比较了靶向细胞质、线粒体和内质网的 H2O2 敏感荧光生物传感...
可卡因是最常用的非法娱乐药物之一，开发现场可卡因使用检测方法对药物滥用管控和执法具有重要意义。现有可卡因检测方法多耗时、依赖昂贵设备，且对可卡因代谢物交叉反应较高，灵敏度通常仅达亚纳摩尔水平。本文报道一种低成本适配体传感器，采用电容监测传感器表面并结合交流电动力学效应，以加速分子传输并降低基质效应。该传感器可用于血清中可卡因的快速、...
G蛋白偶联受体（GPCRs）是调控细胞功能的关键信号蛋白。本研究显示，mini G（mG）蛋白是稳健探针，可用于多种检测格式报告活细胞中GPCR活性。mG蛋白是工程化Gα亚基GTPase结构域，最初用于活性GPCR结构研究。共聚焦成像显示，融合荧光蛋白的mG蛋白弥散分布于胞质，并在细胞表面和细胞内细胞器的受体激活位点转位。与荧光蛋白...
本文报道了一种新型、简便且非酶的电化学生物传感器，用于检测过氧化氢（H2O2）。该传感器基于 Pd-Pt 纳米笼与 SnO2/石墨烯纳米片修饰电极（PdPt NCs@SGN/GCE）构建。电化学行为表明，PdPt NCs@SGN/GCE 对 H2O2 具有优异的电催化活性，表现出快速响应、高选择性、高灵敏度、低检出限（0.3 mM）...
本文提出一种用于批量生产电化学纸基分析器件（ePADs）的新方法。该器件完全通过丝网印刷技术制备，由线性微流道和疏水壁组成，疏水壁用稀释的紫外丝网印刷油墨在4号色谱纸上图案化，并印刷碳和/或Ag/AgCl导电油墨构成三电极系统。作者对印刷工艺进行了表征和优化，使每一层仅需一次刮印即可完成图案化。这些ePADs被用作换能器开发葡萄糖生...
本研究基于法拉第笼型策略，结合氧化石墨烯（GO）和杂交链式反应（HCR）辅助级联放大，构建了一种用于灵敏检测飞摩尔级 miRNA-141 的新型电化学发光（ECL）生物传感器。捕获探针（CP）固定在 Fe3O4@SiO2@Au 纳米颗粒上作为捕获单元，可捕获 miRNA-141；信号单元 Ru(phen)3^2+-HCR/GO 通过...
报道一种目标驱动随机DNA行走电化学生物传感器，以金纳米笼@石墨烯纳米带（Au NCs@GNRs）敏化，用于目标DNA的灵敏检测。得益于Au NCs和GNRs的大比表面积与优良导电性，该平台不仅改善了电化学反应中的电子转移动力学，还增强了对茎环结构DNA片段H的负载能力。加入目标DNA后，H的发夹结构打开，并基于toehold介导D...
本文报道了一种用于高选择性检测N6-甲基腺苷（m6A）甲基化RNA的双信号放大型光电化学生物传感器。该传感器以BiVO4-110-TiO2异质结和负载金纳米粒子的MoS2（MoS2-AuNPs）为光活性材料，以抗m6A抗体为识别元件，以Ag+介导的胞嘧啶对（C-Ag+-C）为信号放大单元，以辣根过氧化物酶（HRP）为酶单元。m6A与...
大脑是整合和控制环境反应的中枢。既往研究提示空气污染可通过触发慢性神经炎症影响脑健康。我们假设燃烧生成空气污染中的纳米颗粒成分可能介导这些效应。为此，采用小胶质细胞体外生物传感器模型检测低剂量纳米颗粒暴露引起的神经炎症反应。模型先用20 nm银纳米颗粒（AgNP）验证，再检测从现代柴油发动机收集的粒径选择20 nm燃烧生成纳米颗粒（...
本文针对单原子层过渡金属二硫化物（TMDC）沟道 MOSFET 建立了一种物理基础紧凑 I–V 传输模型。模型通过求解泊松方程获得沟道静电势，再结合漂移–扩散方程计算漏极电流，并采用渐近沟道近似简化解析过程；同时引入由第一性原理密度泛函理论（DFT）计算得到的态密度，以保证单原子层 TMDC 沟道器件的物理准确性。该模型与实验数据及...
本文提出一种基于表面等离子共振（SPR）的双折射单层涂覆光子晶体光纤（PCF）生物传感器，用于实现高灵敏度检测。该传感器结构简洁、易于制备，仅在PCF外表面沉积一层金膜作为等离子体材料，分析物通道位于光纤外部，避免内孔填充困难。通过设计不同尺寸的空气孔形成双折射结构，使x和y偏振基模有效折射率不同，其中y偏振模与表面等离子体模耦合更...
肝细胞癌（HCC）循环肿瘤细胞（CTCs）的血液检测可为肝癌早期诊断和治疗提供无创手段，但CTCs在含数十亿正常血细胞的外周血中极为稀少，高灵敏、高特异捕获与识别仍是挑战。本文首次报道一种磁性辅助表面增强拉曼散射（SERS）生物传感器用于HCC CTCs检测。该传感器由抗ASGPR抗体修饰的Fe3O4@Ag磁性纳米颗粒（MNPs）和...
本文报道了一种基于 Au/CuS/TiO2 三元纳米复合物的新型高灵敏光电化学非酶葡萄糖传感器。首先通过钛箔阳极氧化制备高度有序的 TiO2 纳米管（TiO2 NTs）阵列，再采用逐层离子吸附反应（SILAR）法在 TiO2 NTs 表面依次沉积 CuS 纳米颗粒（CuS NPs）和 Au 纳米颗粒（Au NPs），构建 Au/Cu...
本文提出一种由环保、一次性、微型化反向电渗析（RED）贴片供电的电化学发光（ECL）生物传感平台。柔性 RED 贴片由阳离子交换膜（CEM）和阴离子交换膜（AEM）交替堆叠构成，通过选择离子交换膜（IEM）数量和盐浓度比，即可产生 ECL 检测所需电压。作者将 RED 贴片与微流控芯片上的氧化铟锡（ITO）双极电极（BPE）集成，形...
当前癌症诊断方法面临灵敏度低、假阳性率高、肿瘤信息有限、操作不适或侵入性高以及成本高等挑战。液体活检通过分析体液中的循环生物标志物，为上述问题提供了有前景的解决方案。外泌体是细胞分泌的纳米级细胞外囊泡，可稳定存在于各类体液中，并携带DNA、RNA、蛋白质和脂质参与细胞间通讯，在肿瘤发生、进展和转移中发挥重要作用，因此成为液体活检的潜...
病原菌检测要求快速、准确和便捷。本文报道一种基于万古霉素修饰的银包覆磁性纳米粒子（Fe3O4@Ag-Van MNPs）与金核银壳纳米粒子（Au@Ag NPs）联合使用的表面增强拉曼散射（SERS）生物传感器，用于从溶液中快速捕获、富集和鉴别细菌。Fe3O4@Ag MNPs 经 11-巯基十一酸（MUA）和万古霉素（Van）修饰后，可...
钾离子（K+）是人体重要的生物物质，在维持跨膜电位和激素分泌中发挥关键作用。荧光、电化学和电学方法已被广泛用于选择性识别 K+。本文开发了一种基于单层石墨烯的高灵敏、高选择性生物传感器，在范德堡（Van der Pauw）测量配置下检测 K+。通过在石墨烯表面预固定鸟嘌呤富集 DNA，器件表现出约 1 nM 的极低检出限、1 nM–...
快速、低成本且可实时分析生物分子与细胞事件的生物传感器技术已成为新一代基于细胞的筛选技术基础。本研究探索了高通量无标记 Epic BenchTop 光学生物传感器在细胞毒性研究中的应用。Epic 技术可记录传感器表面以上 100–150 nm 层内细胞形态变化和细胞内容物动态质量重分布（DMR）所形成的整合细胞响应。本研究将该技术用...