开发具有高灵敏度、高空间分辨率和低成本的生物传感器在医学诊断、糖尿病管理和环境监测中备受关注。然而，实现氧化还原酶与电极表面之间的直接电接触并提高工作稳定性仍是挑战。具有精确形貌和表面结构、并经适当有机包覆修饰的无机金属纳米晶（NCs）有助于克服实际生物传感器应用中与稳定性和聚集相关的问题。本文报道了一种简便的室温种子介导溶液相方法...
本研究从嗜热丝状真菌 Talaromyces emersonii 中通过同源克隆法鉴定并克隆了黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）依赖葡萄糖脱氢酶（FAD-GDH），并在大肠杆菌、毕赤酵母和酿酒酵母中表达获得不同糖基化形式。作者以单壁碳纳米管（SWNT）和等离子体聚合薄膜（PPF）构建直接电子转移（DET）生物阳极，形成 PPF/GDH/S...
过去十年，作者发展了基于AlGaAs/GaAs结构、对表面电位变化高度敏感的分子控制半导体电阻器（MOCSER），并用于气相和溶液分子传感。本工作将其发展为电子生物传感器，将HeLa细胞直接培养在器件导电通道上，实现细胞代谢活性的实时、无标记监测。GaAs具有高电子迁移率且可通过外延生长调控，但易氧化且砷残留有毒；作者采用聚合物化3...
所有细胞均释放多种纳米级细胞外囊泡（EVs），包括外泌体，其组成反映亲代细胞状态。癌症病理过程通过关键蛋白、脂质、代谢物和 microRNA 的 EV 转运被显著介导。近期蛋白质组学证据表明，肿瘤相关外泌体在特定膜蛋白表达上存在差异，使其成为诊断或治疗靶标；但目前尚无法在复杂生物流体中按组织来源或疾病状态区分循环 EVs。本文展示肽...
本研究利用聚二甲基硅氧烷（PDMS）印章将酶高效转移至铂（Pt）电极表面，制备高性能生物传感器。首先在电极表面依次修饰聚吡咯（PPy）和 Nafion 膜，作为离子选择性膜，分别排斥阳离子和阴离子电氧化干扰物；随后电沉积壳聚糖膜作为酶固定粘附层。以葡萄糖氧化酶（GOx）为模型酶构建葡萄糖生物传感器，将 GOx 与牛血清白蛋白（BSA...
本文报道了一种用于无标记检测胶质纤维酸性蛋白（GFAP）的新型有机场效应晶体管（OFET）生物传感器。该研究首次采用扩展溶液门结构，将传感区域与有机半导体分离，且无需参比电极。将不同分子量的聚乙二醇（PEG）掺入生物受体层，以延长 Debye 屏蔽长度；由于高分子量 PEG 能更有效地降低介电常数，漏极电流变化显著增大。研究还考察了...
描述了一种等温比色方法，用于转基因生物（GMO）中CaMV 35S启动子序列的放大检测。该方法基于：（a）靶DNA触发的无标记分子信标（UMB）末端结合；（b）外切酶III（Exo III）辅助靶标循环；（c）血红素/G-四链体（DNAzyme）信号放大。靶标与G-四链体序列锁定的UMB特异性结合后触发Exo III消化，释放活性G...
本研究通过Capture-SELEX筛选获得香兰素适配体，并基于离子敏感场效应晶体管（ISFET）构建适配体传感器。从六个候选序列中选出亲和力最高的单链DNA适配体Van_74，其在2 mM香兰素存在下可从固相载体上洗脱35%。非变性PAGE分析表明，Van_74与香兰素的解离常数大于7.8 μM，并相对于苯甲醛、愈创木酚、呋喃酮、...
本文综述了基于先进纳米材料的葡萄糖电化学非酶传感方法现状，共引用376篇文献。文章首先介绍酶基传感与纳米材料非酶传感的比较，随后系统总结此类传感器中常用纳米材料，包括贵金属、过渡金属、金属氧化物、金属氢氧化物、金属硫化物、双金属纳米颗粒与合金及其他复合材料。进一步讨论碳纳米材料电极，如碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯、碳点及其他碳质纳米...
本文报道了一种基于 DNA 适配体的电化学方法用于氨苄西林检测。该方法利用 DNA 适配体、DNA 修饰金纳米颗粒（DNA-AuNPs）和单链 DNA 结合蛋白（ssDNA-BP）。当适配体与金纳米颗粒上的靶 DNA 杂交时，ssDNA-BP 通过其与单链 DNA 的特异性相互作用被捕获在电极表面，导致氧化还原探针 Fe(CN)6^...
作者设计了一种 DNAzyme，其中氧化石墨烯（GO）与单链 DNA 茎环区相互作用。DNAzyme 链与底物链杂交并结合到 GO 表面，GO 作为强猝灭剂抑制背景信号。Pb(II) 存在时破坏 GO-DNAzyme 复合体并催化 DNAzyme 内部切割；随后加入硫黄素 T（ThT）作为 G-四链体诱导剂，释放的富含 G 片段折叠...
本文报道了一种基于三维氮掺杂石墨烯（3D-NG）的伏安法，用于特异性DNA序列的灵敏检测。3D-NG具有优异电导率，可为固定化探针单链DNA（ssDNA）提供有利微环境并保持其活性，同时促进电子转移。自由站立3D-NG电极经扫描电镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱、循环伏安法和电化学阻抗谱表征。采用亚甲基蓝（MB）作为电化学指示剂，以差...
本研究通过大分子自组装和电聚合制备了由3-氨基噻吩（ATh）修饰的γ-聚谷氨酸（ATh-γ-PGA）组成的导电纳米颗粒膜。ATh-γ-PGA具有两亲性和导电性，在水溶液中降低pH时自组装形成纳米颗粒（NPs）。将ATh-γ-PGA NPs涂覆于金电极表面，并对噻吩单元进行电聚合，形成导电NPs膜；随后将辣根过氧化物酶（HRP）和Na...
本文报道了一种用于检测乳腺癌肿瘤标志物糖类抗原15-3（CA15-3）的电化学免疫传感器。该传感器以还原氧化石墨烯（RGO）与硫化铜（CuS）构成的纳米复合材料修饰屏印石墨电极（SPE）。CuS-RGO 复合材料对儿茶酚的电氧化具有优异催化活性，最佳工作电位为 0.16 V。电极表面进一步固定抗 CA15-3 抗体，当 CA15-3...
癌胚抗原（CEA，又称CEACAM5）参与肿瘤侵袭与转移中的黏附过程，是辅助诊断肿瘤复发和转移的常用肿瘤标志物。针对CEA的抗体已用于肿瘤切除后的检测与诊断。来自单峰驼和羊驼的抗CEA单域抗体（sdAb）对肿瘤细胞具有高特异性，但将其偶联到传感器表面时未设计定向固定，导致活性与检测限存在提升空间。本研究在CEA sdAb的C端引入两...
由于细菌趋化信号转导相对简单，大肠杆菌 Tar 和 Tsr 双跨膜趋化受体长期被视为生物传感器候选模型。以往研究主要采用 L-天冬氨酸和 L-丝氨酸作为典型配体，但 Tar 和 Tsr 还能识别多种类似物，其识别机制尚不清楚。为提取不同类似物识别的共同特征，作者对 38 个已知吸引物和 15 个非吸引物进行 PM6 量子化学计算，获...
铁氧体纳米颗粒（F-NPs）可同时改变癌症诊断与治疗。超顺磁性 F-NPs 具有高磁矩和磁化率，在静态磁场中可增强水质子横向弛豫率，从而通过 MRI 定位颗粒；在交变磁场中局部升温，诱导组织坏死，实现热疗。F-NPs 可通过混合尖晶石化学合成及其尺寸、形貌和涂层进行调控。负载药物的纳米颗粒（D-NPs）可缓慢释放化疗药物，结合 MR...
胶质瘤脑微血管受损，静脉注射含药纳米颗粒（D-NPs）和超顺磁氧化铁纳米颗粒（SPIO-NPs）可在递送高剂量药物的同时允许磁共振成像（MRI）追踪药物分布。然而，SPIO-NPs 产生的超顺磁场会干扰常规 MRI 分子读出。细胞外 pH（pHe）是肿瘤标志，因此映射 pHe 对评估肿瘤微环境和疗效至关重要。脑 pHe 可通过生物传...
随着预防性医疗的推广，传感器技术改进对降低全球医疗成本至关重要。即时检测(POC)诊断可缩短检测时间、减少人工，并因便携设计避免样本运输成本；无标记检测则提高了生物分子检测的通用性。本文报道一种基于阻抗的POC生物传感器，通过阻抗谱检测微加工芯片表面修饰的变化。研究采用金纳米颗粒(GNP)评估新芯片的传感能力，并利用阻抗测量监测传感...
本综述旨在总结基于贵金属纳米粒子（MNP）的生物传感器研究进展，并按换能方式概述MNP在不同类型生物传感器中的原理与主要功能。重要生物识别元件包括酶、抗体、适配体、DNA序列和全细胞；主要读出方式包括电化学（安培法和伏安法）、光学（表面等离子共振、比色、化学发光、光电化学等）和压电。贵金属纳米粒子因比表面积大、有利于生物识别元件和受...