生物聚合物长期服务于人类，近年来因优异生物相容性在生物医学、组织工程和生物传感器制造等领域需求增加。壳聚糖因环境友好、生物相容、可生物降解且来源广泛而受到全球关注。过去十余年，围绕壳聚糖等活性生物材料的研究推动了药物、基因和生物分子新型递送系统及再生医学的发展。此外，壳聚糖也被用于生物相容材料功能化、纳米粒子合成以及多种生物识别元件...
本研究首次报道了一种基于羧基富集氧化石墨烯（GO-COOH）的一次性电化学免疫传感器，用于癌症生物标志物 MUC1 的检测。该传感器以丝网印刷碳电极（SPCE）为基底，利用 GO-COOH 的高导电性和丰富羧基构建修饰界面，并通过 EDC 活化共价固定抗 MUC1 单克隆抗体，BSA 封闭非特异性位点。检测采用亚甲基蓝（MB）作为氧...
基于纳米带和纳米线的场效应晶体管（FET）生物传感器备受关注，但多数器件依赖笨重的 Ag/AgCl 电极或金属线栅极，限制了真正可穿戴化。本文报道了高灵敏、可贴合的 In2O3 纳米带 FET 生物传感器，其完全集成芯片上金侧栅电极，可层压到人工手臂、手表等表面，并实现汗液和唾液等体液中的葡萄糖检测。通过两步掩模工艺制备的器件在 0...
磁生物传感器是磁性材料生物医学应用的重要组成部分。由于活体组织属于软物质，本研究开发含微米级磁铁矿和锶铁氧体颗粒的磁凝胶（FG），以模拟活体组织。磁凝胶由聚丙烯酰胺（PAAm）网络构成，通过丙烯酰胺（AAm）在水溶液中自由基聚合制备，AAm 浓度为 1.1、0.85 和 0.58 M，以获得不同弹性；加入瓜尔胶或黄原胶提高生物相容性...
荧光生物传感因简便、灵敏和选择性而受到关注，但传统荧光方法存在结构稳定性差、量子产率低、标记成本高及反应条件苛刻等问题。本文提出一种无标记超灵敏荧光生物传感器，将血红素/G四链体催化氧化反应与聚集诱导发光（AIE）荧光原体系相结合。作者设计合成AIE荧光原TPE-M，其本身荧光微弱；L-半胱氨酸可破坏其马来酰亚胺环，抑制激子湮灭并显...
大多数以抗体为识别元件的生物传感器在高温、有机溶剂或蛋白酶等恶劣环境中因抗体变性而失效，并需严格储存条件，限制了其在即时诊断和资源有限场景中的应用。本研究利用金属有机框架（MOF）封装来保持偶联至纳米换能器上的抗体生物功能，系统考察了MOF涂层生长时间、表面形貌、厚度及前驱体浓度等参数对干、湿环境中不同蛋白变性条件下保存效果的影响。...
膜融合是生物系统中至关重要的过程，涉及高度选择性的识别机制以转运分子和离子货物。受自然膜融合机制启发，本文利用序列特异性DNA介导的脂质体融合构建仿生生物传感器，用于高选择性检测microRNA。该体系将胆固醇修饰双链DNA自插入脂质体膜，并用发夹DNA阻断粘性末端；当目标miR-29a存在时，其与发夹DNA互补序列杂交并置换发夹，...
本文报道了一种基于中空金纳米球（HGNPs）和改进型夹心免疫分析的灵敏表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于检测兔IgG。HGNPs与金膜之间的电磁耦合以及分布于HGNPs内外表面的显著等离子体场，使SPR信号得到显著放大。聚多巴胺-银@四氧化三铁/还原氧化石墨烯（PDA-Ag@Fe3O4/rGO）被引入以结合检测抗体（Ab2），...
糖尿病是全球公共卫生问题，血糖监测备受关注。本文报道了一种基于二氧化锰（MnO2）-酚醛树脂（PFR）纳米复合物的开启型荧光检测策略，用于人血中葡萄糖水平的快速、灵敏和选择性检测。在该传感体系中，MnO2 纳米壳包覆于 PFR 纳米颗粒表面并作为荧光猝灭剂；当存在 H2O2 时，MnO2 被还原为 Mn2+ 并分解，使 PFR 荧光...
微小RNA（miRNA）是急慢性疾病的关键生物标志物，因此需要稳健平台准确、高效检测复杂生物样品中低水平 miRNA。本研究开发基于二硫化钼（MoS2）场效应晶体管（FET）的无标记直接杂交检测平台，用于超灵敏检测人血清和细胞系样品中乳腺癌生物标志物 miRNA-155。MoS2 为新型二维层状材料，通过顺序溶剂交换法制备并作为 F...
本文报道了一种基于Hg2+介导的胸腺嘧啶-胸腺嘧啶（T-T）稳定作用、生物素化茎环DNA探针和链霉亲和素修饰反反射Janus粒子（SA-RJP）的水溶液中汞离子（Hg2+）光学传感平台。体系使用茎环DNA探针和辅助DNA探针：无Hg2+时，辅助DNA因T-T错配不能与茎环探针杂交，表面固定的茎环探针保持闭合发夹结构；有Hg2+时，H...
当周期性金纳米颗粒（约100 nm）超材料晶格被激发时，局域等离子体共振可通过沿阵列平面传播的衍射波耦合，使等离子体共振线型显著变窄（半高宽可至数纳米），并产生反射光相位奇点。这些等离子体表面晶格共振（PSLR）有望提升等离子体生物传感器性能，但其激发条件未必兼容将纳米颗粒置于玻璃基底与样品介质之间的生物传感布局。本文研究玻璃基底支...
针对消费者对肉类掺假尤其是猪肉及其衍生物掺入的担忧，本文报道了一种基于鲁米诺的电化学发光（ECL）猪DNA检测方法。首先采用环介导等温扩增（LAMP）特异性扩增猪（Sus scrofa）DNA，再将扩增产物加入鲁米诺溶液中进行ECL定量。在无DNA时，鲁米诺可自由扩散至电极表面并产生较强ECL光强；存在DNA时，DNA与鲁米诺形成复...
序列识别与构象多态性使DNA成为构建纳米器件的重要工具。DNA相关纳米器件基于构象开关原理，可受DNA/RNA序列、pH或温度变化、酶或配体相互作用等因素调控。因此，控制DNA构象变化以获得所需功能，对发展用于基因筛查和分子诊断的DNA杂交生物传感器具有重要意义。为探索富胞嘧啶DNA寡核苷酸随pH变化的构象开关能力及其作为生物传感器...
电化学免疫传感器利用抗体作为捕获和检测元件，通过抗原-抗体结合产生可测量的电荷，实现目标分子的定量分析，并可作为即时检测（POCT）的微型化装置。提高灵敏度是该类生物传感器发展的关键问题。现代纳米技术通过引入促进电子转移和增加信号标记物负载能力的纳米材料，并结合表面修饰与生物偶联技术，发展出高灵敏度电化学生物传感器。本综述介绍了用于...
双壳贝常被用作污染物生物监测模型。本研究以亚洲蛤 Corbicula fluminea 为生物哨兵，评估其滤食行为作为污染物暴露效应标准在生态毒性筛查和害虫化学控制优化中的应用潜力。作者建立简单可重复的清除率测定方案，以绿微藻 Raphidocelis subcapitata 悬浮液为食物和粒子指示物，通过 440 nm 吸光度换算...
本研究评估了一种基于芽孢的生物传感器，用于监测气态过氧化氢（H2O2）灭菌过程的杀菌效力。该传感器采用薄膜工艺制备的互指电极（IDE）结构，通过阻抗测量研究灭菌过程对短小芽孢杆菌（Bacillus atrophaeus）芽孢的影响。该微生物耐受性强，工业上常用于验证灭菌效率。传感器测量与传统微生物挑战试验、扫描电子显微镜（SEM）和...
本文报道了一种基于聚多巴胺（PDA）修饰银等离子体芯片、采用背面光栅耦合方法快速灵敏检测肿瘤标志物神经元特异性烯醇化酶（NSE）的生物传感器。芯片由衍射光栅镀银薄膜构成，通过背面光栅耦合激发传播表面等离子体共振；PDA 涂层仅需 20 min 即可实现捕获抗体的直接固定，无需偶联剂。采用荧光夹心免疫分析和表面等离子增强荧光（SPF）...
2013年中国出现新的重配禽流感A H7N9病毒，导致高死亡率的人感染，准确及时诊断对疫情控制至关重要。本文提出一种简单策略，利用强度调制表面等离子共振（IM-SPR）生物传感器并结合新生成的单克隆抗体，快速灵敏检测H7N9病毒。该抗体对H7N9病毒具有显著特异性，与其他临床人源流感分离株相比差异显著（p<0.01）。实验表明，PB...
纳米材料正在下一代免疫学检测与生物传感器中发挥重要作用，并可能影响基础研究与临床实践。本综述简要回顾过去5–10年纳米材料在两个方面的关键贡献：一是提高免疫相关低丰度蛋白检测的灵敏度，使细胞因子等标志物可被更灵敏地定量；二是实现对单个细胞蛋白分泌的实时、连续监测。文章指出，免疫传感面临的主要挑战包括分析物浓度极低（pM或更低）、多重...