Detection of typhoid fever by diatom-based optical biosensor.
本研究利用表面修饰硅藻基底开发了一种基于免疫复合物的光学生物传感器，用于伤寒诊断。首先以3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APS）对Amphora属硅藻壳进行氨基化，旋涂于玻璃基底，再用戊二醛交联，形成反应性表面；随后在PBS中通过共价作用固定伤寒沙门氏菌抗体。光致发光（PL）光谱显示，该传感器对互补抗原（S. typhi）和非互补抗原（E...
Gold nanoparticles applications: from artificial enzyme till drug delivery.
当前，纳米医学推动了新型治疗与诊断工具的发展，包括以生物传感器形式实现生物分子传感、癌症化疗以及药物或基因递送。金纳米颗粒（GNPs）因粒径小、生物相容性好，成为生物应用的理想候选材料。同时，凭借独特的生物学与化学性质，GNPs 可模拟超氧化物歧化酶（SOD）、酯酶等多种酶的功能。近十年来，生物材料与生物工程技术快速发展，在组织再生...
Evaluation of Compound Optical Interference in High-Content Screening.
化合物光学干扰是化学筛选中的固有问题，在生化实验中已有较多报道，而在自动化显微成像实验中报道较少。由于成像实验通常包含洗涤和固定步骤，人们曾假设其可消除残留化合物带来的非特异效应。本文分析了一项以增强绿色荧光蛋白（EGFP）为报告基因的功能获得型细胞实验高内容筛选结果，该实验旨在寻找 microRNA（miRNA）生物发生通路的调节...
Structural basis of pesticide detection by enzymatic biosensing: a molecular docking and MD simulation study.
设计快速、简便、选择性高且低成本的生物传感器技术，是检测各类农药的重要方向。本文通过分子对接、特异性倾向分析和蛋白质识别能力评估，探讨农药检测的酶生物传感结构基础。研究选取乙酰胆碱酯酶（ACH）、细胞色素P450（CYP）、谷胱甘肽S-转移酶（GST）和蛋白激酶C（PKC）四种候选生物识别蛋白，分别对应神经递质、代谢、解毒和蛋白磷酸...
Alcohol quantification: recent insights into amperometric enzyme biosensors.
生物传感器是连接生物识别与信号转导的关键分析工具，在临床诊断、法医鉴定、食品安全和公共健康等领域具有重要应用。乙醇检测涉及司法执法、HIV患者与孕妇医学监测，以及飞行员、地铁司机、医生等职业安全。近年来，电化学生物传感器在乙醇分析中占据主导地位，其核心是利用酶与纳米材料的协同作用实现乙醇的定量检测。酶生物传感器是研究最广泛的类型，纳...
Biosensors for the Detection of Environmental and Urban Pollutions.
随着工业生产和燃烧过程产生大量有害化学物质，重金属、农药、药物等污染物向环境释放已成为全球关注的问题。快速、可重复地检测这些污染物十分必要。生物传感器是检测环境污染物的高灵敏、高特异工具，已有多种类型被开发。本文综述了用于环境和城市污染物检测的生物传感器特征与应用。生物传感器由生物识别元件和换能器组成，可将生物或生化信号转换为可测电...
Monitoring Mitophagy During Aging in Caenorhabditis elegans.
线粒体是真核细胞主要的能量产生中心，并参与脂质代谢、钙缓冲和凋亡等关键过程，其功能障碍会破坏细胞稳态。线粒体自噬通过选择性隔离受损或功能异常的线粒体，将其转运至溶酶体降解，从而维持细胞功能并影响寿命。本文以秀丽隐杆线虫为模型，介绍在活体中定量监测线粒体自噬事件的实验方法。作者利用体壁肌细胞中表达的荧光报告系统，通过共聚焦或荧光显微镜...
Advanced molecular diagnostic techniques for detection of food-borne pathogens: Current applications and future challenges.
消除食品供应中的致病微生物是食品安全的首要目标。本文综述了检测食源性病原体的主要技术，指出传统培养法虽可靠但耗时长，正逐步被生物传感器、核酸检测（NAT）及多种PCR技术取代。文中讨论了蜡样芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、普通变形杆菌、大肠杆菌、弯曲杆菌、单核细胞增生李斯特菌、沙门氏菌、曲霉、镰刀菌和青霉等病原体在污染食品中的检测。由于食...
Highly sensitive surface-enhanced Raman scattering detection of adenosine triphosphate based on core-satellite assemblies.
三磷酸腺苷（ATP）是细胞代谢调控和生物化学反应供能的重要小分子。本文基于核-卫星纳米组装体开发了一种高灵敏、高特异性的表面增强拉曼散射（SERS）生物传感器，用于ATP检测。构建适配体传感器时，将已知ATP结合适配体拆分为两段：第一段硫醇标记DNA片段（DNA1）通过Au-S键固定在银包覆金纳米星（AuNS@Ag）表面；第二段硫醇...
A CD44-biosensor for evaluating metastatic potential of breast cancer cells based on quartz crystal microbalance.
本文提出一种基于石英晶体微天平（QCM）的CD44生物传感器，用于评估乳腺癌细胞的转移潜能。该传感器以金电极石英晶体为基底，依次构建聚多巴胺（PDA）和聚乙烯亚胺（PEI）复合膜，并通过静电作用负载透明质酸（HA），形成PDA/PEI/HA识别界面。HA作为CD44配体，可特异性结合CD44阳性乳腺癌细胞表面受体，从而捕获细胞并引起...
Facile and large-scale synthesis of green-emitting carbon nanodots from aspartame and the applications for ferric ions sensing and cell imaging.
本文建立了一种简便、经济且绿色的策略，首次以阿斯巴甜作为碳源和氮源，通过水热法制备绿色荧光氮掺杂碳纳米点（N-CDs）。所得 N-CDs 的绝对量子产率约为 31.91%，具有超高亮度、良好光稳定性和可忽略的细胞毒性。其优异光学性能主要来源于掺杂氮原子在碳骨架中稳健的组成与空间分布，并通过多种表征加以确认。该 N-CDs 对三价铁离...
Steric paper based ratio-type electrochemical biosensor with hollow-channel for sensitive detection of Zn
本文报道了一种具有固定、分离、清洗和高通量分析功能的柔性立体纸基比率电化学生物传感器。作者将空心通道技术与纸基芯片结合，基于折纸原理实现两种不同浓度锌离子（Zn2+）的同时测定。首先用固体蜡打印机在纤维素纸上图案化微流控通道，再通过激光切割形成兼具进样端和反应池功能的空心通道；随后丝网印刷三电极系统，将平面纸片折叠成立体结构，并用原...
Carbon-Based Nanobiohybrid Thin Film for Amperometric Glucose Sensing.
本研究报道了一类新型纳米杂化电化学葡萄糖生物传感器的制备。首先，以氧化石墨烯为前驱体，在自组装过程中引入多壁碳纳米管（MWCNT），构建三维石墨烯（3DG）作为 MWCNT 的支撑平台；随后，通过包埋法将葡萄糖氧化酶（GOD）固定在 3DG-MWCNT 纳米杂化薄膜中，并修饰于玻璃碳电极（GCE）表面。所得 3DG-MWCNT-GO...
Emerging Biorecognition and Transduction Schemes for Rapid Detection of Pathogenic Bacteria in Food.
食品中不安全水平微生物的存在日益成为经济与公共卫生问题，亟需沿食品链从生产到消费进行快速检测。传统微生物计数准确且成本低，可判断存在与活力，但耗时长、采样具破坏性，并需专业人员及生物安全设施。PCR等分子技术显著提升了分析能力，缩短了检测时间，提供定量数据与菌株特异性，部分方法还可区分细胞活力。新兴纳米传感器/生物传感器领域已展示多...
Design and evaluation of an incoherent feed-forward loop for an arsenic biosensor based on standard iGEM parts.
生命系统的多样性为生物传感提供了丰富分子与系统基础，而理想的生物传感器应具备稳健、特异和可靠等特性。无机砷是广泛分布且毒性极强的饮用水污染物，长期暴露可引发皮肤病变、癌症及多系统疾病，严重威胁公共健康。为开发可用于现场检测的砷生物传感器，作者基于 iGEM 标准生物部件注册库中的 BioBricks，设计了一种 I1 型非相干前馈回...
Positive-feedback, ratiometric biosensor expression improves high-throughput metabolite-producer screening efficiency in yeast.
生物传感器是合成生物学中调控基因表达的重要工具。配体响应型转录因子可将胞内代谢物浓度与基因表达偶联，用于动态调控和高通量代谢物生产株筛选。本研究建立酿酒酵母WAR1转录调控因子与PDR12启动子构成的有机酸生物传感器，用于检测莽草酸途径产生的对羟基苯甲酸（PHBA），并以绿色荧光蛋白（GFP）表达作为输出。通过将WAR1转录调控因子...
Rapid, Point-of-Care, Paper-Based Plasmonic Biosensor for Zika Virus Diagnosis.
寨卡病毒（ZIKV）已成为全球公共卫生挑战，亟需可快速、低成本、准确部署的即时诊断方法。本文报道一种可快速部署的生物等离激元纸基器件（BPD），用于通过定量检测血清中抗寨卡病毒非结构蛋白1（NS1）IgG和IgM来诊断ZIKV感染。该器件以ZIKV-NS1蛋白为捕获识别元件，以金纳米棒（AuNRs）为等离激元纳米换能器，基于局域表面...
Characterization of Covalently Bound Anti-Human Immunoglobulins on Self-Assembled Monolayer Modified Gold Electrodes.
生物偶联金表面是生物传感应用的重要平台。本文以抗人免疫球蛋白 G（anti-IgG）和抗人免疫球蛋白 M（anti-IgM）抗体通过自组装单分子层（SAM）固定于金电极为模型体系，研究其用于后续免疫分析开发的可行性。采用 X 射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）、专用薄膜晶体管（TFT）平台和电化学表面等离子共振（EC-...
Ratiometric fluorescent l-arginine and l-asparagine biosensors based on the oxazine 170 perchlorate-ethyl cellulose membrane.
本研究基于噁嗪170高氯酸盐（O17）-乙基纤维素（EC）膜和固定于EC及水凝胶聚氨酯（PU）基质中的酶，构建了用于L-精氨酸（L-Arg）和L-天冬酰胺（L-Asn）的比率荧光生物传感器。L-Arg传感膜利用精氨酸酶和脲酶催化L-Arg及尿素水解产生氨；L-Asn传感膜利用天冬酰胺酶催化L-Asn水解产生氨。O17-EC膜与氨反应...
Ultrasensitive SPR detection of miRNA-93 using antibody-enhanced and enzymatic signal amplification.
微小RNA（miRNA）是内源性非编码RNA，通过结合靶mRNA导致转录降解或翻译抑制，在多种疾病中表达谱改变，可作为生物标志物。本文报道一种表面等离子共振（SPR）生物传感器，采用一次性注塑传感器芯片/微流控混合体，并结合横向成像光学系统，对三个一维点阵进行平行分析，用于检测miRNA-93。为提高灵敏度，作者采用两种放大策略：加...