钼和钨以可溶性氧阴离子形式经细菌和古菌的高亲和 ATP 结合盒（ABC）转运系统摄取，其中组分 A（ModA/TupA）是细胞区分 MoO4^2−、WO4^2− 及其他相似氧阴离子的第一道选择门。本文报道了来自阿拉斯加脱硫杆菌 G20 的 apo-TupA 蛋白的生化表征及 1.4 Å 分辨率晶体结构。小角 X 射线散射（SAXS）...
在菌株工程的“设计—构建—测试”循环中，快速产物检测与筛选策略仍是关键瓶颈，并限制整体通量。本文系统总结了多种将目标化学物浓度转换为易于测量的吸光度、发光和荧光信号的高通量检测模式。具体涵盖蛋白基生物传感器（包括转录因子、荧光蛋白和G蛋白偶联受体）、核酸基生物传感器（RNA核糖开关、RNA菠菜和DNA适配体）、偶联酶反应、生物正交化...
本文提出一种低成本纳米等离子体（生物）传感器，基于在镀金偶氮玻璃基底上由正交叠置的表面浮雕光栅（SRG）形成的交叉表面浮雕光栅（CSRG）。该表面等离子共振（SPR）传感方法具有独特性：除 SPR 偏振转换发生的窄波段外，通过 CSRG 的透射光几乎为零，因此可实时定量监测仅来自生物分子相互作用的等离子体信号。作者通过观察各自 SP...
酚类芳香化合物是环境污染的主要来源之一，目前尚缺乏可在原位条件下特异性、选择性检测这些污染物的方法。本文利用自然界生物传感机制，以醋酸钙不动杆菌（Acinetobacter calcoaceticus NCIB8250）来源的 MopR 蛋白为模型体系，开发用于选择性检测多种酚类污染物的生物传感器。研究以 MopR 传感结构域的 X...
在中枢神经系统中灵敏、选择性地监测唾液酸（SA）对研究SA在阿尔茨海默病（AD）病理过程中的作用具有重要意义。本文首次报道了一种基于新型刺激响应共聚物的电化学生物传感器，用于小鼠脑内SA的选择性、灵敏检测。值得注意的是，通过协同氢键相互作用，该共聚物可将SA的识别转化为构象转变和润湿性开关，促进氧化还原标记物及目标物向电极表面接近和...
体内生物传感器正成为生物医学研究与诊断医学中的有力工具。与标记物或成像不同，体内生物传感器旨在真实生物系统中对目标分析物进行连续、长期监测，并应具备选择性、灵敏度、可逆性和生物相容性。由于同时满足这些分析要求极具挑战，作者发现符合严格体内定义的设备报道较少，但识别出若干案例研究和一系列新兴材料，有望推动该领域发展。综述重点讨论单壁碳...
过去数十年，开发兼具高灵敏度、高特异性、快速样本到结果、便携、低成本和易用性的生物传感系统备受关注。将生物传感器尺寸微型化至纳米尺度，被认为是满足即时医疗（point-of-care）和可穿戴生物传感器功能需求的重要策略。然而，降低生物传感元件的关键尺寸会同时影响生物传感器最重要的两项性能指标：检出限（limit-of-detect...
本文报道了一种柔性手套基电化学生物传感器，其采用高可拉伸印刷电极系统，作为面向国防与食品安全应用的可穿戴现场筛查工具。该一次性且机械鲁棒的“手套实验室”将可拉伸可印刷酶基生物传感系统与不同手指上的主动采样表面集成，并连接紧凑电子接口，实现电化学检测及向智能手机实时无线传输数据。采用耐应力油墨印刷电极系统和通往无线电子接口的长蛇形互连...
本文报道了用于光学传感应用的蓝宝石表面硅烷化方法及其界面结合特性。自组装单层是生物传感器中固定生物受体、标志物或标记物的关键界面，而蓝宝石因透明、化学稳定且可拉制成光纤，适合中红外衰减全反射和微球共振等光学传感。作者采用气相沉积将3-巯基丙基三甲氧基硅烷（MPTMS）修饰到蓝宝石(0001)表面，并通过接触角、红外反射吸收光谱（IR...
本文报道了一种基于混合自组装适配体与新型设计两性离子肽的电化学适配体传感器，用于甲胎蛋白（AFP）的灵敏、低污检测。长链AFP特异性适配体通过自组装稀疏固定于金电极表面，作为识别层实现靶标特异性结合；新设计的短链两性离子肽（序列EESKSESKSGGGGC）密集自组装形成抗污层，利用其强亲水性和近电中性抑制非特异性蛋白吸附。该传感界...
石墨烯作为换能材料已实现一些迄今性能最佳的传感方法，为集成化、微型化全碳即时检测设备打开大门。针对这一机遇，本文展示了激光刻写石墨烯（LSG）电极作为高灵敏、可靠的生物传感器换能器，用于血液血清分析。这些柔性电极具有大电化学表面积，通过直写激光工艺在聚酰亚胺箔上制备。研究建立了一种通用固定策略：先将1-芴丁酸（PBA）锚定到石墨烯表...
基于MoS2等层状半导体场效应晶体管（FET）的生物传感器具有超灵敏检测潜力，但电子结构与液体分析物兼容性差，难以实现快速、低噪声、高特异性的飞摩尔级生物分子定量。本文提出一种周期式操作MoS2晶体管生物传感器的方法，通过微流控系统按时间顺序输送试剂液体，使传感器周期性经历孵育、冲洗、干燥和电学测量四个阶段。重复多个孵育-冲洗-干燥...
本文是对《ACS Sensors》2016年论文《胰岛素启动子驱动的海肾荧光素酶胰岛素分泌生物传感器检测用于发现β细胞葡萄糖感知通路》的更正。原文致谢部分遗漏了Welch Foundation的资助信息，现予以补充。更正说明指出，Welch Foundation资助了该项目的部分工作，资助编号分别为I1689（J.B.M.）和I12...
胰多肽（PP）是非功能性胰腺神经内分泌肿瘤（NF-pNETs）的特异性生物标志物，其临床意义推动了高灵敏、高特异检测方法的开发，但目前尚无兼具便捷性与功能性的 PP 生物传感器。针对该问题，本文报道了一对可用于构建 PP 夹心检测的双适配体。首先，通过氧化石墨烯（GO）辅助的 SELEX 筛选获得多个高亲和适配体，并利用荧光实验鉴定...
表面封闭是降低生物传感器非特异性吸附的关键步骤，在DNA/RNA传感中尤为重要。牛血清白蛋白（BSA）是最常用的封闭剂之一，其等电点为pH 4.6。尽管BSA吸附受净电荷影响且在等电点附近吸附量最大，但传统上多在中性溶液中用于封闭，导致其在光纤倏逝波（OFEW）DNA传感中封闭效果差。本文提出等电点BSA（iep-BSA）具有最佳封...
检测血清等临床体液中的痕量可卡因对打击毒品走私和临床诊断很重要。本文基于目标诱导链释放策略构建了一种无标记纳米孔生物传感器，用于人血清和唾液中可卡因的快速高灵敏检测。该生物检测体系中，可卡因结合适配体与短互补DNA预先杂交；由于可卡因与适配体特异性结合，短DNA链从适配体上被置换释放，该输出DNA穿过α-溶血素（α-HL）纳米孔时产...
本文报道了一种用于人尿肌酐定量的微热量生物传感系统。该传感器基于微加工Y切石英谐振器阵列，压电石英被蚀刻至10 μm厚，具有166 MHz体声波谐振频率；由于石英的高表观温度灵敏度，其温度灵敏度达14,600 Hz/K。系统的关键设计是将石英温度传感器与分析物流体通道解耦，从而获得比直接接触式芯片量热计更稳健的传感平台。通过聚焦离子...
本文报道了一种基于便携式气压计的通用型生物传感器，用于多种靶标的现场定量检测。该装置通过测量有限腔室中氧气（O2）生成所引起的压力变化实现信号读出，采用核壳结构金铂纳米颗粒（Au@PtNPs）作为生物检测探针，催化过氧化氢（H2O2）分解释放氧气。作为概念验证，作者分别构建了基于气压计的免疫传感器和适配体传感器，用于检测癌胚抗原（C...
本文构建了一种基于DNA四面体的多色纳米探针，用于在活细胞中同步成像三种肿瘤相关mRNA。该探针通过竞争性链置换反应引起荧光恢复实现检测。用于构建四面体的寡核苷酸在5'端分别延伸三条21碱基识别序列，并标记不同荧光基团FAM、Cy3和Cy5；三条11碱基互补序列分别标记淬灭剂BHQ1（对应FAM）和BHQ2（对应Cy3、Cy5），与...
开发能够准确检测生物流体中生物标志物的新型传感器对疾病早期诊断至关重要。除先进实验室技术外，还需要相对简单的方法以扩大诊断能力。本文报道了一种基于氧化石墨烯（GO）和上转换纳米颗粒（UCNPs）的传感器平台，用于在复杂生物流体中特异性检测与 mRNA 相关的寡核苷酸标志物。该平台将近红外光上转换发光与低背景单光子计数读出相结合，使飞...