激酶转位报告蛋白（KTR）是一类遗传编码的荧光活性传感器，可将激酶活性转化为核质穿梭平衡，用于观察单细胞信号动态。本研究将第一代细胞外信号调节激酶（ERK）KTR改造为便于在秀丽隐杆线虫体内使用的ERK-nKTR。该传感器通过分析单个细胞核即可对ERK活性进行定性和定量评估，并能在多种细胞背景下忠实报告发育和神经功能中的ERK活性。...
色素代谢物有望用于面向低资源地区的生物传感器，因为其输出可肉眼判读而无需仪器。然而，当不需要色素时完全抑制其生产十分困难，因为少量酶即可催化生成大量可见色素。红色色素番茄红素位于多色素类胡萝卜素通路中，可能特别有用，但常用诱导型启动子系统无法抑制番茄红素生产。本文设计了一种系统，可在无诱导剂时完全抑制番茄红素生产，并在诱导后2小时内...
本文报道了一种用于弓形虫（Toxoplasma gondii）检测的直接电化学基因传感器。研究通过计算筛选针对弓形虫 GRA6 基因的 DNA 探针 ToxG1，并将其物理吸附于 3-羟基苯甲酸（3-HBA）电聚合膜修饰的石墨电极表面，随后用 1% BSA 封闭非特异性位点。检测采用差分脉冲伏安法（DPV）直接测定鸟嘌呤残基氧化信号...
为开发可同时靶向多条代谢通路、降低耐药风险的抗锥虫化合物，作者评价了一系列对称二糖二硒化物和二硫化物的抗锥虫活性与选择性。18 个化合物中，二-β-D-葡萄糖吡喃基和二-β-D-半乳糖吡喃基二硒化物的全乙酰化形式（13 和 15）对非洲锥虫血期生长抑制强，EC50 分别为 0.54 µM 和 1.49 µM，但选择性较低（小鼠巨噬细...
石墨烯太赫兹表面等离子体为发展太赫兹频段功能器件提供了希望。本文通过耦合石墨烯表面等离子极化激元（SPP）与平面波导（PWG）模，演示了基于 Fano 共振的超灵敏太赫兹生物传感器。通过分析石墨烯 SPP 与 PWG 的色散关系，讨论了太赫兹频段可调 Fano 共振。结果表明，Fano 共振的非对称线型可通过改变石墨烯费米能进行调控...
疾病的早期诊断，例如帕金森病、阿尔茨海默病、糖尿病和多种癌症，以及监测患者对治疗的反应，在临床治疗中至关重要；因此，针对许多临床分析物的测定开展了大量研究。为实现临床实践中的即时检测，需要灵敏、选择性高、成本低、简单、可靠且快速的分析方法。生物传感器已成为生物标志物检测的重要工具，其中电极材料和结构在实现灵敏、稳定检测中起关键作用。...
基质金属蛋白酶（MMP）是癌症诊断的关键标志物和治疗靶点，其通过切割肽链降解细胞外基质（ECM），是肿瘤进展的必要步骤；其中MMP2已被认为是肺癌的重要生物标志物。然而，在单个血滴中定量MMP分泌水平并关联癌症发展状态仍具挑战。本文报道了一种基于纳米机械悬臂梁的生物传感器，用于肺癌患者血滴中MMP2的纳米尺度诊断。传感器表面修饰模拟...
本文报道了一种新型自卷曲、导电且生物相容的多壁碳纳米管（MWCNT）-多巴胺-聚乙二醇（PEG）水凝胶薄膜。该薄膜由聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）、多巴胺-双丙烯酰胺（MBA）交联剂和 MWCNT 经紫外光聚合制备，可从玻璃片上剥离，并在转入水环境后于30秒内自折叠成薄管，且该行为不依赖 MWCNT 浓度。扫描电镜显示薄膜表面形成...
本研究实现了来自热腐生菌（Corynascus thermophilus）的纤维二糖脱氢酶突变体（CtCDH C291Y）与新型玻璃碳（GC）修饰电极之间的高效直接电子转移（DET）。该电极通过直接电沉积金纳米颗粒（AuNPs）制备，并进一步用4-氨基硫酚（4-APh）和4-巯基苯甲酸（4-MBA）混合自组装单分子层修饰，以戊二醛（...
沙门氏菌长期以来是许多国家食物中毒最常见且最主要的病原之一。传统检测主要依赖微生物培养法，该方法劳动强度大、耗时长，难以满足大批量样品快速筛查需求。因此，开发快速、灵敏、特异且易于使用的多样品检测方法具有重要意义。生物传感技术具备满足上述要求的潜力。本文系统综述了过去五年用于沙门氏菌检测的电化学免疫传感器、基因传感器、适配体传感器和...
本研究构建了一种无标记 DNAzyme 放大荧光生物传感器，用于水相体系中 Pb2+ 的高选择性、高灵敏检测。该传感器由 GR-5 DNAzyme 酶链与含 RNA 位点 rA 的底物链杂交形成复合物。当存在 Pb2+ 时，DNAzyme 被激活并催化切割底物链的 rA 位点，释放寡核苷酸片段；游离片段随后与固定在羧基磁珠表面的互补...
本文报道了基于金纳米颗粒（AuNP）局域表面等离子共振（LSPR）的金葡菌肠毒素A（SEA）免疫传感器。作者通过Traut试剂将抗SEA抗体或SEA的赖氨酸氨基转化为巯基，再与柠檬酸包覆AuNP表面金原子形成Au-S键，制备AuNP-Ab和AuNP-SEA两种稳定生物偶联物，并用吸收光谱、冷冻透射电镜、动态光散射和Zeta电位进行表...
生物传感器的高性能通常依赖高信噪比，而超强猝灭剂在荧光传感器中起关键作用。本文报道了一种基于 Fe3O4@C 蛋黄壳纳米颗粒（YSNPs）的新型纳米生物传感器，并系统研究了其荧光猝灭性能。结果表明，Fe3O4@C YSNPs 可作为超强猝灭剂，对荧光团具有接近 100% 的猝灭效率；在生物分子识别事件触发后，其荧光恢复效率优于金纳米...
诺如病毒（NoV）是全球急性胃肠炎暴发和污染食品/水样导致疾病的主要原因，每年影响约6.85亿人。最有效的预防措施是对水源进行筛查，而非仅检测感染者，因此需要快速、可现场部署的诊断方法。酶免疫分析（EIA）可用于NoV检测，但NoV感染剂量极低，且现有抗NoV抗体普遍敏感性差、效价低，使EIA难以满足水样筛查需求。本文报道了一种基于...
外泌体等细胞外囊泡在细胞间通讯和生物医学中受到关注。本研究考察持续暴露于氟喹诺酮类抗生素环丙沙星对细胞释放细胞外囊泡的影响。环丙沙星广泛用于人体抗细菌治疗及细胞培养中抑制支原体污染，但可诱导哺乳动物细胞氧化应激和线粒体功能障碍。作者发现，低剂量环丙沙星长期处理可诱导小细胞外囊泡（本文称为外泌体）外表面释放线粒体DNA和染色体DNA，...
本文首次报道了一种适配体诱导的“开关”荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，用于在单一激发波长下同时检测多种肿瘤标志物（如甲胎蛋白AFP和癌胚抗原CEA）。该传感器以二硫化钼（MoS2）纳米片为荧光猝灭剂/能量受体，以AFP适配体功能化的绿色发光金纳米团簇（Au NCs，510 nm）和CEA适配体功能化的红色发光Au NCs（6...
本文提出建成环境（built environment, BE）微生物组可作为天然嵌入城市基础设施的生物传感器，用于监测环境质量与人类活动。测序技术进步揭示了城市空气、表面和自来水中存在大量微生物，其群落组成受室外环境和建筑设计影响，人类转移的微生物还可用于溯源。作者认为，家庭水表中的生物膜微生物群落可用于城市供水水质监测，能够直接追...
重金属和类金属污染是严重的环境与健康问题，酸性废水常携带有毒金属并进入农业土壤。已有多种生物检测方法可检测有毒金属，但大多仅适用于中性pH，难以用于酸性环境。本研究从地热土壤分离并鉴定了一株嗜酸铁氧化菌Strain Y10，用于在pH 2.5酸性水中检测有毒金属毒性。该比色嗜酸铁氧化菌（IOB）生物传感器基于金属毒性对Y10铁氧化能...
超灵敏即时检测生物传感器需要长期稳定的干燥试剂和高信背比。邻位取代双芳基二羟基及氨基羟基化合物氧化还原快，但因易被溶解氧氧化聚合，很少用作电化学信号物质。本文采用稳定固体1-氨基-2-萘基磷酸（1A2N-P）作为碱性磷酸酶（ALP）底物，氨硼烷（H3N-BH3）作为电化学-化学（EC）氧化还原循环还原剂。ALP将1A2N-P水解为1...
合成DNA机器可对外界干预产生准机械运动，提示其用于构建灵敏、特异生物传感器的潜力。本文首次开发一种智能DNA walker生物传感器，用于癌胚抗原（CEA）的无标记检测，采用新型级联放大策略：外切酶III（Exo III）辅助目标循环扩增（ERA）与DNA walker。ERA作为第一级放大产生walker DNA；walker ...