Nucleic acid-based electrochemical nanobiosensors.
利用高灵敏且高选择性的分析装置检测生物标志物,对疾病的早期诊断和治疗具有重要意义。核酸识别单元的高特异性与电化学信号转导的高灵敏度相结合,已展现出构建高效生物传感平台的巨大潜力。然而,基于核酸的电化学生物传感器通常需要依赖目标扩增策略(如聚合酶链式反应)才能在临床相关浓度范围内检测分析物;这些扩增方法复杂且耗时,限制了该类传感器从实...
利用高灵敏且高选择性的分析装置检测生物标志物,对疾病的早期诊断和治疗具有重要意义。核酸识别单元的高特异性与电化学信号转导的高灵敏度相结合,已展现出构建高效生物传感平台的巨大潜力。然而,基于核酸的电化学生物传感器通常需要依赖目标扩增策略(如聚合酶链式反应)才能在临床相关浓度范围内检测分析物;这些扩增方法复杂且耗时,限制了该类传感器从实...
重金属浓度的深度分析与检测对环境和人体健康至关重要。本文报道了一种由全有机材料制备、具有弯曲和拉伸性能的 Cu(II) 离子传感器。该传感器以从 Common Garcinia 新鲜叶片中提取的叶绿素a(chlorophyll-a, Chl-a)为识别与荧光传感元件,以植物纤维为吸收层,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基底。荧光光谱研...
本研究旨在通过 X 射线、荧光、切伦科夫发光和放射性同位素成像等多种模态,表征三种叶酸基生物传感器在体内的体积分布,并开发基于滤波反投影和逆 Radon 变换的三维图像重建算法。研究使用配备多模态动物旋转系统(MARS)的 Xtreme 多模态成像系统,在小鼠不同时间点同步采集四种模态的二维图像,并通过 Matlab 算法进行三维重...
本研究构建了一种基于细胞色素c(Cyt c)固定于壳聚糖-金纳米复合材料修饰金电极的电化学生物传感器,用于一氧化氮(NO)检测。将金纳米颗粒(AuNPs)、壳聚糖(CS)、Cyt c 和 Nafion 依次固定于金电极表面,形成 Nafion/Cyt c/CS-3-巯基丙酸(MPA)-AuNPs/半胱胺-MPA(SAMs)-Au 电...
全细胞光学生物传感器通过将藻类、细菌或哺乳动物细胞固定于不同基底,已应用于生态毒理、生物制药和医学诊断等领域。本文报道利用基质辅助脉冲激光蒸发(MAPLE)技术,在聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)修饰的玻璃载玻片上沉积溶菌微球菌(Micrococcus lysodeikticus, ML)功能菌层,并将其作为光学生物传感器用于血清...
本文设计并合成了一种新型智能热响应磁性分子印迹聚合物(TMMIP)纳米复合材料,用于姜黄素(CUR)的控释与选择性吸附。该材料以 N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和 Fe3O4 为基础,采用丙烯酰化 β-环糊精(β-CD)与 NIPAM 作为功能单体,以 CUR 为模板分子,经自由基聚合制备。β-CD 与 CUR 之间的主客体相互作...
重组DNA技术已用于开发多种全细胞生物传感器,以检测包括重金属离子在内的环境污染物。全细胞生物传感器具有培养简便、成本低、可多重检测且无需特殊分析技术等优点。在合成生物学时代,前沿DNA测序和基因合成技术加速了细胞基传感器的发展。本文综述全细胞重金属生物传感器的当前技术进展,包括合成生物学元件(生物部件)、传感与报告模块、遗传电路和...
3-硝基-L-酪氨酸(3-NT)是酪氨酸(Tyr)经硝化剂引入硝基后形成的主要亚硝化应激标志物,常导致蛋白活性丧失并与多种疾病相关。本文利用差分脉冲伏安法(DPV)检测 3-NT 并将其与 Tyr 区分。首先系统考察了 3-NT 的氧化还原性质与稳定性;随后通过 DPV 实现 Tyr 与 3-NT 的区分,并与色谱法比较。进一步研究...
本文报道了一类新型电化学生成的空穴传输(p型)聚合物半导体(HTPS)在生物电化学中的应用。该类材料以咔唑为核心,并含有环氧基和硫杂环丙基反应基团。以透明氧化铟锡(ITO)层为基底制备的电极经电化学修饰,沉积 HTPS 层,并通过共价方式固定葡萄糖氧化酶(GOx)单分子层。研究通过 HTPS 层评估了酶与电极之间在生物电化学相关电位...
氧化还原标记肽因高稳定性、优良氧化还原性质和生物分子相互作用多样性,已成为传感与生物传感领域的多功能材料。它们可在多种亲和与酶学检测中直接观察分子相互作用,并作为电子介体。短螺旋肽能自组装成特定构型,并可层级化构建高度有序、稳定的1D、2D和3D结构。本文简要概述用于研究肽膜电子转移的电化学技术,重点讨论固定肽基序生物传感器的开发及...
登革病毒(DENV)及其主要蚊媒伊蚊已传播至除南极洲外的所有大陆,并在既往无病地区引起暴发和本地传播;基孔肯雅、寨卡等虫媒病毒的扩散也促使人们重新关注蚊媒中虫媒病毒的监测与建模。现有商业检测方法多用于人类 DENV 诊断,或成本高昂、操作复杂,难以用于可持续的媒介监测。本文报道一种新型电子纳米生物传感器,采用单壁碳纳米管(SWNT)...
发现并选择性利用木质纤维素生物催化剂对下一代生物炼制的经济性至关重要。本文报道了一种重构的全细胞 GFP 荧光生物传感器,用于高通量鉴定来自不可培养古菌和细菌环境 DNA 中可将木质素转化为特色化学品的生物催化剂。该传感器由大肠杆菌 emrRAB 操纵子的转录调控子 EmrR 及其启动子组成,并借助数学模型优化其构型。传感器能灵敏、...
2017年9月22—23日,约150名参会者参加了在法国波尔多交易所宫举办的‘Aptamers in Bordeaux’研讨会。来自世界各地的30位报告人作了学术报告,内容涵盖适配体的筛选流程、适配体化学及其创新应用,并强调这类强效工具相对于抗体的显著优势。除呈现出色的科学内容外,与会者之间的热烈讨论和富有成效的交流也使本次会议取得...
纤维素作为可再生生物质资源的高效利用依赖于经济可行的酶解技术。本研究开发了一种用于检测纤维素酶解活性的全细胞生物传感器,其核心是利用来自热纤梭菌(Thermobifida fusca)的转录调控因子 CelR 识别纤维二糖(cellobiose),并转录激活下游绿色荧光蛋白(GFP)报告基因。该全细胞生物传感器被命名为可检测纤维二糖...
布雷特酵母属(Brettanomyces)是葡萄酒和苹果酒中常见的腐败酵母,可代谢产生挥发性酚类物质,导致马厩味、霉味等异味并造成果香损失。现有商业检测方法常存在假阳性率高、培养周期长和真菌污染等问题。本研究制备了一种基于互指微电极(IDE)的抗体生物传感器,利用免疫识别反应和阻抗谱分析实现对 Brettanomyces 的原位检测...
即时检测(POC)诊断设备有望在医疗保健中带来福音,尤其用于疾病诊断与检测。POC设备具有快速精确、便携、低成本、无需专用设备等优势。POC诊断研究的主要目标是开发芯片化、自包含的微型化设备,用于检测复杂样品中的不同分析物。微流控(MF)与先进生物传感技术的集成有望提升POC诊断。本文概述了用于制造基于微流控POC设备的不同材料(玻...
纳米颗粒-碳纳米材料杂化结构因协同效应而受到关注,已被用于构建高灵敏、高选择性传感平台。本研究通过简单两步法合成双纳米颗粒修饰碳纳米管(bNP-CNTs),并将其用作生物传感平台。其中,金/氧化铁磁性纳米颗粒修饰碳纳米管(Au/MNP-CNT)用于构建流感病毒和诺如病毒 DNA 传感通道。首先,将 Au/MNP-CNT 在铂叉指电极...
脂蛋白脂肪酶(LPL)基因中的单核苷酸多态性(SNP)rs1801177与动脉粥样硬化进展密切相关,威胁全球公共健康。本文首次构建了一种简单、特异且超灵敏的电化学DNA生物传感器用于检测rs1801177。玻璃碳电极(GCE)表面修饰富勒烯(C60)/聚酰胺胺(PAMAM)/金(Au)纳米复合膜,以固定捕获探针。同时合成氮掺杂石墨烯...
本文提出一种由混合生物燃料电池(HBFC)驱动的集成自供电生物传感系统。HBFC 采用涂覆多壁碳纳米管(MWCNTs)的碳纸(CP)盘作为生物阴极,生物阴极固定胆红素氧化酶(BOx)或漆酶(laccase),阳极采用锌板(Zn)/hopeite 层;HBFC 与传感器均通过无中介体直接电子转移(DET)工作。系统还包含定制电子控制单...
本文首次报道了一种基于琼脂糖-瓜尔胶(A-G)包埋脲酶-金纳米颗粒(AuNPs)生物纳米偶联物的电位生物传感器,用于检测草甘膦。该传感器利用草甘膦对脲酶活性的抑制作用,通过覆盖 A-G-脲酶纳米偶联物膜的铵离子选择性电极进行直接电位测量。TEM 和 FTIR 分析分别证实了纳米偶联物的形成及其在 A-G 基质中的固定化。所用复合生物...