钛及合金因生物相容性和耐腐蚀性广泛用于牙科与骨科植入物。通过阳极氧化等方法可在钛表面制备二氧化钛纳米管（TNTs），其纳米尺寸与骨组织胶原等结构相近，可增强植入物表面性能。TNTs可通过涂层或负载生物分子进行功能化，以提高生物相容性、促进快速骨整合、防止细菌黏附并实现药物持续局部释放。除植入物外，TNTs因高比表面积、良好均匀性和半...
本文报道了一种低成本、超灵敏的微悬臂梁生物传感平台，用于生物分子识别。微悬臂梁换能器在生物分子相互作用诱导表面应力时发生弯曲，其偏转可反映被测物浓度。作者采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）制备柔性微悬臂梁，以降低悬臂梁刚度并提高表面应力响应；同时集成微流控系统，以增强灵敏度、缩短响应时间并减少样品消耗。通过原位合成方法，将金纳米颗粒（A...
埃博拉病毒可传播高传染性且常致死的人类疾病，目前尚无特效抗病毒治疗，因此快速、准确、早期诊断埃博拉病毒病（EVD）对公共卫生防控至关重要，尤其在资源有限且疾病流行的地区。本文报道了一种基于还原氧化石墨烯（rGO）的场效应晶体管（FET）生物传感器，用于实时检测埃博拉病毒抗原。该传感器利用石墨烯基材料的半导体特性，在源漏电极之间形成导...
一氧化氮（NO）是参与神经传递、巨噬细胞功能等病理生理过程的重要信号分子。本研究开发了一种基于胺修饰二硫化钼（MoS2）、氧化石墨烯（GO）和肌红蛋白（Mb）杂化材料的电化学生物传感器，用于提高 NO 的电化学检测准确性。首次实现了在 MoS2 合成过程中同步进行表面胺修饰，使 MoS2 能通过短连接基与 GO 高效杂化。胺修饰 M...
声波谐振器因灵敏度高、成本低且易于集成，已成为多种传感应用的合适器件，也满足便携式即时检测（PoC）平台对传感元件的要求。本文报道了一种用于生物传感的150 MHz高基频石英晶体微天平（HFF-QCM）传感器的设计、表征与验证。作者建立了有限元方法（FEM）模型，仿真结果与所制备谐振器的电学表征良好一致。针对HFF-QCM传感面积小...
本研究报道了一种基于表面增强拉曼散射（SERS）的微流控 PDMS 芯片，其中集成了银包覆多孔硅膜，用于 microRNA（miRNA）的检测与定量。miRNA 是一类短调控非编码 RNA，常与肿瘤等疾病发生发展相关。作者将金属-介电纳米结构按源自酶联免疫吸附试验（ELISA）并优化的生物功能化方案修饰，用于检测 miR-222。研...
本文提出一种用于模块化生物传感器开发的可打印聚合物–石墨烯纳米复合墨水平台。该墨水由儿茶酚修饰壳聚糖和负载铂纳米颗粒的还原氧化石墨烯（rGO–Pt）组成。作者通过羰基二亚胺化学将氢咖啡酸（HCA）偶联到壳聚糖氨基上，引入儿茶酚基团，以提高水溶性并赋予对多种基底的粘附性。将乙二醇中的 rGO–Pt 分散液与改性壳聚糖水溶液混合后，得到...
系统性红斑狼疮（SLE）是一种需要长期监测的自身免疫性疾病。本研究报道了一种用于SLE无创监测的概念验证策略，通过尿液生物标志物定量实现疾病筛查。所开发的便携式传感器仅需50 μl尿液，即可在15 min内检测并定量血管细胞黏附分子-1（VCAM-1）。该传感器采用非法拉第阻抗检测模式，并比较了有无检测抗体的两种免疫分析配置；抗原–...
近期与阪崎肠杆菌（Enterobacter sakazakii, ES）相关的致死性新生儿感染事件，迫切需要快速、超灵敏且能判定活菌的检测策略。本研究建立了一种基于丙基咪唑单氮丙啶（PMA）、环介导等温扩增（LAMP）和纳米酶试纸条的连续级联纳米酶生物传感器，用于检测活菌ES。LAMP过程中采用FITC修饰和生物素（BIO）修饰引物...
光电化学（PEC）免疫分析因成本低、灵敏度好而近年受到关注。其检测信号来源于光电材料的光电转换，而量子点（QDs）具有独特的光物理性质和可调控的光电特性，使 PEC 免疫分析进入新阶段。本综述简要介绍基于 QDs 的光电转换免疫分析一般机制，并总结 QDs 在免疫分析中的应用进展。由于信号策略和光活性材料是 PEC 生物传感器系统的...
本文构建了一种新型单步适配体表面增强荧光光学传感器，将适配体–靶标相互作用用于识别，荧光团与金纳米结构的相互作用用于信号增强。该适配体传感器简单、灵敏、特异且稳定，可用于凝血酶检测。通过无电镀法在铜薄膜上制备了约100 nm尺度的纳米金属金结构，Cu+离子作为牺牲种子，使Au2+/3+离子还原形成金纳米草状结构。为用于荧光传感，将C...
生物传感器的实用价值取决于能否获得具有合适识别特性的荧光修饰受体。给定受体上连接荧光团的多样性是获得可用荧光传感器的关键，但迄今缺乏高效构建多样化荧光修饰受体库的方法。本文报道了一种利用含硫醇反应基团的合成荧光团化学库构建荧光修饰受体的方法。作者将含氯乙酰基的多样性导向荧光团库（DOFL）经碘乙酰化后，与 N 端半胱氨酸修饰的 Re...
群体感应（QS）是细菌依赖细胞密度的毒力基因调控系统。本研究评估5种酚类化合物（甲基没食子酸MG、焦性没食子酸、邻苯二酚、间苯二酚、间苯三酚）对紫色毛杆菌和铜绿假单胞菌AHL介导QS及毒力因子的影响。利用紫罗兰素生物传感器菌株筛选，仅MG显示显著抗QS活性。进一步研究表明，MG在亚抑菌浓度下抑制C. violaceum中C6-HSL...
石墨烯基材料中的固态纳米孔有望通过跨纳米孔膜的离子输运改变目标生物分析物传感。本文报道了一种由石墨烯氧化物（GO）-聚碳酸酯蚀刻（PCTE）纳米筛平台构成的两电极电化学生物传感器，用于快速、灵敏检测人类免疫缺陷病毒1型（HIV-1）包膜糖蛋白外结构域 gp140MS。作者将工程化高亲和力单域可溶性 CD4 与人源靶向 HIV-1 共...
微生物燃料电池（MFC）是一种利用产电微生物作为整体催化剂，将有机物化学能直接转化为电能的生物电化学技术。在MFC中，阳极室微生物氧化可代谢底物产生电子，电子经微生物电子传递链或外膜电子传递体传递至阳极，再经外电路到达阴极，并与阴极中的氧化剂（通常为氧）发生还原反应，形成电流或电压。由于产电活性与微生物活性呈线性关系，当毒性物质进入...
一氧化氮（NO）激活 NO 敏感可溶性鸟苷酸环化酶（NO-GC/sGC），触发涉及 cGMP 的细胞内信号通路。对耳蜗毛细胞存活和听力维持，NO 介导级联既有保护也有损害潜力。本研究检测缺乏两种 NO 敏感鸟苷酸环化酶异构体之一的小鼠（NO-GC1 或 NO-GC2 敲除）的耳蜗功能。NO-GC1 或 NO-GC2 缺失不影响噪声暴...
纤维化疾病因慢性进展和长期后遗症而成为重大健康负担，现有胶原酶治疗疗效有限，且缺乏适用于活细胞的体外筛选工具来评估新型抗纤维化药物。本文报道了一种基于全细胞的电化学阻抗生物传感器平台，用于实时、无标记、非侵入地监测纤维化进程及抗纤维化分子的效力。该平台将人原代细胞培养在透明互指氧化铟锡（ITO）电极上，通过监测纤维化过程中细胞形态、...
本文报道了一种基于布基微流控和智能手机成像的电化学发光（ECL）生物传感器，用于唾液乳酸的无创检测。作者利用丝网印刷技术，在亲水棉布上制备碳电极和 ECL 反应腔：导电碳墨水印刷形成工作电极、对电极和伪参比电极，蜡质材料印刷形成疏水屏障和反应腔。乳酸氧化酶（LOx）固定于工作电极，催化乳酸氧化生成过氧化氢（H2O2）；随后加入含鲁米...
肠道病毒71型（EV71）是手足口病的主要病原体，目前尚无获批抗病毒药物。EV71 3C蛋白酶（3Cpro）在病毒复制中起关键作用，是抗病毒药物研发的重要靶点。本研究构建了一种转基因编码的生物发光生物传感器i-3CS-GLuc，用于在活细胞中准确、敏感、定量地监测EV71 3Cpro的蛋白水解活性。该传感器由小鼠前体白介素-1β（p...
本文报道了一种基于肌酸酐酶（CA）、肌酸酶（CI）和肌氨酸氧化酶（SOx）纳米颗粒（ENPs）的改进型安培法肌酸酐生物传感器。三种酶分别经乙醇去溶剂化、戊二醛交联和半胱胺二盐酸盐氨基化制备成纳米颗粒，并以1:1:1比例固定于经清洗的玻璃碳（GC）电极表面。采用TEM、FTIR、SEM、CV和EIS对酶纳米颗粒及电极进行表征。在0.1...