一氧化氮（NO）释放聚合物可改善植入式葡萄糖生物传感器的生物相容性，但 NO 供体从聚合物基体中浸出仍是关键缺陷。本文利用 NO 释放二氧化硅纳米颗粒（SNP）工具箱，系统评估了多种生物医学级聚氨酯（PU）传感器膜中 SNP 的浸出行为，并考察颗粒与 PU 化学结构对葡萄糖传感器分析性能和 NO 释放动力学的影响。带 N-重氮烯二醇...
神经元膜两侧 K+ 浓度梯度决定静息电位与兴奋性。神经传递过程中，K+ 经通道外流会降低胞内 K+ 并升高胞外 K+，但其变化幅度尚不明确。本研究构建了修饰 K+ 特异性 DNA 适配体的多并联硅纳米线场效应晶体管（aptamer/SiNW-FET），用于实时检测培养皮层神经元的 K+ 外流。该传感器对 K+ 的结合常数为 (2.1...
糖链生物传感器的发展关键在于糖探针的可控固定。本文通过四氢呋喃酸介导的偶联反应，制备了一系列具有不同甘露糖数量的牛血清白蛋白-糖共价物（BSA-sugar conjugates）。牛血清白蛋白（BSA）既作为三维支架调控甘露糖探针的横向分布，又凭借其在金表面的强吸附作用作为锚定基团，使共价物无需衍生化反应即可直接固定于金基底，从而为...
肿瘤标志物的敏感、定量检测对癌症诊断及后续治疗至关重要。基于场效应晶体管（FET）的纳米生物传感器具有无标记、实时、高灵敏和直接电学读出等优点。本文提出并实现了一种自上而下制备的硅纳米带FET（Si-NR FET）生物传感器，用于肿瘤标志物检测。与自下而上方法相比，自上而下工艺可精确控制硅FET的宽度和长度，从而调控其电学性能。该S...
生物传感器微通道中分析物与固定配体的结合反应常受扩散边界层限制，导致响应时间延长并影响整体性能。本文提出一种通过流体流动工程改善微流控生物传感器结合效率的方法。作者对微流控通道内方形截面长方体障碍物周围的流场变形进行数值研究，并利用这些变形模拟分析物向敏感膜的输运，以增强结合与解离过程。研究考察了障碍物距微通道入口的位置、平均流速和...
纹身式表皮传感器是一类真正可穿戴的电子器件，因其超薄和柔软而受到关注。现有器件多基于薄金属膜、硅膜或纳米颗粒可打印墨水。本文报道了一种由石墨烯制成的亚微米厚多模态电子纹身传感器（GET）。GET采用细丝状蛇形结构，通过低成本、低耗时的“湿转移、干图案化”方法制备，总厚度为463±30 nm，光学透过率约85%，可拉伸性超过40%。G...
本研究选择恶性疟原虫富组氨酸蛋白2（PfHRP2）作为疟疾检测与诊断的生物标志物。首先开发酶联免疫吸附试验（ELISA），评估免疫试剂用于传感器开发的适用性。随后选择并表征了集成碳对电极和Ag/AgCl参比电极的基于金的丝网印刷传感器，并用于构建PfHRP2免疫传感器，以实现低成本、易操作且高灵敏的疟疾诊断。传感器表面固定抗PfHR...
本研究报道了一种基于多孔硅布拉格镜与胶体量子点（QDs）的高灵敏标记型光学生物传感器，用于检测细粒棘球绦虫（Echinococcus granulosus）抗原。作者将兔抗 p38 抗体与 CdSe/ZnS 量子点共价偶联，使其渗入预先固定 Egp38 抗原的多孔硅孔道中；免疫反应后，量子点标记抗体特异性结合到共价连接于多孔硅孔壁的...
在实验性自身免疫性脑炎（EAE）中，自身免疫 T 细胞先在周围组织激活，再进入中枢神经系统（CNS）。途中 T 细胞经过不同微环境，接收基质细胞及有无自身抗原的信号，获得侵袭靶组织的能力。本研究在 T 细胞介导的 EAE 模型中，结合活体双光子显微镜与两种激活报告系统：FRET 钙生物传感器 Twitch1 和荧光 NFAT。体外激...
糖尿病患者的血糖监测对治疗评估和疾病控制至关重要。本文构建了一种用于全血样品中糖化血红蛋白（HbA1c）测定的新型电化学传感装置。将果糖胺氧化酶（FAO）生物偶联到由金纳米粒子-铂纳米粒子（AuNPs-PtNPs）与聚吲哚-5-羧酸（PIN5COOH）组成的杂化纳米复合膜上，该复合膜通过电沉积/电聚合修饰在金电极表面。双金属纳米粒子...
植物生长和发育最终由光合作用捕获的光能驱动。ATP 作为通用细胞能量辅因子，驱动基因表达、代谢和运输等所有生命过程。尽管对 ATP 生物化学已有机制性理解，但活体植物中 ATP 动态仍难以解析。本文利用荧光蛋白生物传感器 ATeam1.03-nD/nA 建立活体植物中 MgATP2- 的测量方法。作者构建拟南芥传感器株系，并在适合植...
了解细胞内代谢物水平对于理解代谢流分布至关重要。关键代谢物的全细胞生物传感器可实时监测重要代谢途径中的碳流，从而指导微生物代谢工程改造。然而，由于缺乏针对目标代谢物的生物传感器，其应用受到限制。本研究通过筛选尿酸响应型调节蛋白 HucR 结合口袋的位点饱和突变文库，开发了一种特异性响应莽草酸（shikimic acid）的遗传编码全...
随着食品和环境污染物种类不断增加，亟需开发新的分析工具以满足食品安全立法和环境污染控制日益增长的需求。在此背景下，电化学适配体传感器在众多生物传感器中表现出突出优势，可实现多组分分析，并具有响应快、灵敏度高、选择性好和成本低等特点。本综述旨在为读者概述近两年电化学适配体生物传感器在污染物检测领域的重要进展，重点介绍基于丝网印刷电极的...
开发了一种基于固定在琼脂糖微珠上的单克隆抗体的安培免疫分析系统，用于微囊藻毒素-LR（MCLR）的定量检测。MCLR被用作参考微囊藻毒素变体。在微型免疫柱内，游离微囊藻毒素与微囊藻毒素-辣根过氧化物酶（MCLR-HRP）示踪物依次被固定抗体捕获；检测采用Super AquaBlue ELISA底物2,2′-偶氮双(3-乙基苯并噻唑-...
开发了一种新型无标记荧光阵列生物传感器，用于区分目标蛋白的种类和浓度。该传感器采用多种不同磷脂脂质体包裹荧光分子钙黄绿素，利用荧光分子经脂质体膜渗漏的差异来调节脂质体与靶蛋白之间的相互作用。与传统带标记荧光阵列传感器相比，该方法提出了一种基本新的无标记荧光传感策略。研究证实，当钙黄绿素受扰动脂质膜影响从脂质体内部渗漏时，其荧光发射强...
微管相关蛋白Tau是一种天然无序蛋白，参与多种神经退行性疾病（tauopathies），并在神经原纤维缠结中聚集。Tau如何从结合微管的状态转变为易聚集状态，以及tauopathy相关突变如何影响其在细胞中的行为仍不清楚。为此，作者开发了一种基于全长Tau蛋白的遗传编码FRET生物传感器（CST），用于在活细胞中实时监测Tau构象变...
雌激素活性化合物广泛存在于食品、环境和生物样品中，可能干扰脊椎动物内分泌功能，因此需要快速、可靠且适用于多种基质的筛查方法。本文报道了一种基于工程化曲霉（Aspergillus nidulans）的真菌生物传感器，用于检测牛源样品中的雌激素活性，并评估其在马和牛妊娠诊断中的临床应用。该菌株稳定表达人雌激素受体α（hERα）和受雌激素...
本研究旨在建立一种基于转录组分析的通用方法，用于发现对特定胁迫或代谢物敏感的生物传感器，以满足微生物细胞工厂体内传感与动态代谢调控的需求。该方法被成功应用于1-丁醇传感器的发现。通过对暴露于1-丁醇、1-丙醇和乙醇三种短链醇的酿酒酵母进行全基因组转录组分析，筛选出仅在1-丁醇处理下差异表达的基因。从候选基因中进一步鉴定并表征了两个对...
美国马里兰州巴尔的摩港熊溪的河口沉积物长期受工业活动影响，常含有痕量金属和持久性有机污染物等复杂污染物。为评估多污染物暴露风险，本研究采用10天急性毒性试验（底栖端足类Leptocheirus plumulosus）和化学分析，界定沉积物毒性范围与深度。22个表层样点中21个与对照显著不同，靠近历史工业区的样点毒性最强，出现100%...
本文综述了场效应晶体管（FET）生物与化学传感器的检测原理。针对即时检测对离子和分子检测在灵敏度、特异性和稳健性方面的需求，电子检测有望实现微型化、原位检测，并可与现有电子制造工艺集成，适合多路复用和并行检测。文章首先介绍所有电位型传感器共同遵循的基本检测原理，即传感界面电荷变化引起界面电位偏移，并通过栅极场效应调制晶体管电流；随后...