本文提出一种面向常规医疗系统更简便应用的自主电化学生物传感器新方案。该方法将被动直接甲醇燃料电池（DMFC）阳极的三相边界（TPB）层用作生物传感器换能器，使设备无需外部仪器、用户友好且成本低。具体而言，将DMFC阳极催化层中的离子聚合物（ionomer）部分替换为具有分子识别能力的离子聚合物，作为生物识别元件；燃料电池阳极催化剂经...
本文报道了一种优化的糖酵解通量生物传感器及其在检测生产菌株和突变库中通量改变中的应用。该传感器基于大肠杆菌 Cra 调控的 ppsA 启动子控制荧光蛋白合成，通过 GFP/RFP 荧光比值反映细胞内糖酵解通量。作者在不同碳源、6 种大肠杆菌菌株以及甲羟戊酸生产过程中验证了传感器对糖酵解通量的依赖性。随后，通过多重 FlowSeq 实...
本研究开发了一种基于丝网印刷碳-石墨烯的电化学生物传感器，用于检测前列腺癌生物标志物EN2蛋白。EN2（engrailed-2）蛋白可与特定DNA序列5′-TAATTA-3′结合并调控转录。基于这一固有结合特性，作者将含有TAATTA序列的适配体探针通过EDC-NHS化学偶联法固定于丝网印刷碳-石墨烯电极表面。检测采用循环伏安法（C...
金属纳米团簇的电化学发光（ECL）因生物相容性好、电催化活性高而受到关注。以DNA为模板合成银纳米团簇（AgNCs）可调控其物理性质。三链体DNA已被证明可用于位点特异性、均一且高稳定AgNCs的制备。本文进一步研究三链体模板AgNCs的ECL性质及其生物传感应用。通过合理设计DNA序列，AgNCs可在三链体DNA的CG.C+位点预...
本文报道了一种用于生物环境中布鲁辛（brucine）电化学分析的新方法。首次将单壁碳纳米管（SWNTs）与Nafion复合膜修饰玻璃碳电极（GCE），并采用方波伏安法（SWV）测定布鲁辛。在生理pH 7.2下，该传感器表现出优异性能。通过研究多种操作参数，在优化条件下获得1 nM至8 µM的动态线性范围，灵敏度为340.8 µA µ...
本研究开发了一种基于新型全细胞氧化还原再活化模块的生物电化学传感系统，用于超灵敏检测绿脓菌素（pyocyanin, PYO，铜绿假单胞菌感染的生物标志物）。该模块以希瓦氏菌 Shewanella oneidensis MR-1 电活性细菌为生物电催化剂，以乳酸为电子供体，可将氧化态绿脓菌素再生为还原态，使绿脓菌素分子能够被电极反复注...
本文评估了一种新型生物传感器用于循环抗单纯疱疹病毒2型（HSV-2）抗体的定性检测。该装置利用高活性 HSV-2 型特异性 gG2 抗原捕获抗体，并使用商品化 ELISA 试剂。研究比较了原型 HSV-2 生物芯片与临床常规体外检测的诊断性能。60 份已用 DiaSorin LIAISON® HSV-2 化学发光免疫分析表征血清状态...
本文报道了一类可同时实现无标记（label-free, LF）与荧光（fluorescence, FLUO）检测的光学生物传感器。该传感器利用在一维光子晶体（1D-PC）截断界面激发的 Bloch surface waves（BSW）作为换能机制，并在带微光学窗口的注塑有机基底上制备。作者设计了两种 1D-PC 生物芯片，分别具有较...
癌症生物标志物 microRNA（miR）的快速定量检测具有重要临床意义。表面参与型三明治（SST）生物传感器利用固定捕获探针（CP）和荧光标记信号探针（SP），可在复杂基质中快速、灵敏、选择性检测 miR，但表面 CP 数量有限时，当溶液中 miR 过量于 SP 时易出现假阴性信号。为此，作者基于二级结构分析和自由能评估，设计了一...
微小 RNA（miRNAs）在多种生物过程中发挥重要调控作用，并与多种人类疾病相关。本文报道了一种用于定量检测 miR-21 的便捷荧光生物传感器，miR-21 是与心脑血管疾病密切相关的关键 miRNA。该方案通过合理设计单链 DNA 探针 Probe-21，使其依次包含 C 富集序列、与 miR-21 互补的 Com 序列和 G...
本文提出一种基于将L-乳酸脱氢酶（LDH）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）固定在氧化镍（NiO）薄膜上的柔性阵列乳酸生物传感器，并通过氧化石墨烯（GO）和磁性微球（MBs）修饰提高平均灵敏度。该传感器以柔性PET为基底，采用丝网印刷制备银导线和银参考电极，射频溅射沉积NiO薄膜，再依次修饰GO、GPTS偶联层以及负载LDH-NAD...
本文提出一种结合定容结构的射频（RF）贴片生物传感器概念，用于基于频率变化及时监测个体血糖水平。作者开发了两种贴片生物传感器，分别集成背面槽（0.53 μL）和正面罐（0.70 μL）结构，以排除待测葡萄糖样品流动性、形状和厚度带来的干扰，实现精确、高效检测。将不同浓度（50–600 mg/dL）的葡萄糖检测液滴入定容结构后，样品与...
既往基于原位聚合的电化学 DNA 生物传感器表明，末端脱氧核苷酸转移酶（TdTase）具有良好信号放大能力，但其背景信号受 TdTase 用量影响显著，易产生假阳性且稳定性较差。本文首次提出一种基于 TdTase 介导延伸 grafting-to 模式的新型电化学 DNA 生物传感器。该方法先在均相溶液中利用 TdTase 将 dA...
非侵入性尿液检测前列腺癌生物标志物具有吸引力，但未经处理的尿液存在盐浓度和pH波动、其他生物分子干扰以及肿瘤标志物含量低于血清等问题，现有方法常需尿液预处理和直肠指检（DRE）。本文提出一种离子响应尿液传感器（IRUS），通过测量差分电信号实现自归一化检测。IRUS基于场效应晶体管（FET）生物传感器，采用可丢弃传感门，可在未经DR...
本研究报道了一种基于三维 DNA 行走机器和“开-关-超开”策略的电化学发光（ECL）再生生物传感器，用于灵敏检测 microRNA。首先，将具有更高载荷释放效率和更强信号放大能力的三维 DNA 行走机器引入 ECL 体系，将目标 microRNA 转化为中间 DNA，实现显著信号放大。其次，中间 DNA 与修饰有金纳米粒子的 S2...
本文报道了一种基于功能化磁性微球（MMPs）和催化发夹组装（CHA）的无酶随机 DNA walker 生物传感器。该体系以偶联在磁性微球表面的 H1 发夹 DNA 为三维行走轨道，单链 DNA 催化剂通过 toehold 介导链置换打开 H1，并进一步与生物素标记的 H2 发生分支迁移，形成热力学稳定的 H1:H2 双链，同时释放催...
本文提出一种无酶且高效的小分子转化策略，用于构建超灵敏电化学ATP生物传感器。该策略基于目标驱动催化发夹组装（CHA）和Mg2+依赖DNAzyme循环双放大。ATP适配体片段Apt1和Apt2共同识别ATP，形成Apt1–ATP–Apt2结构，并通过toehold介导链置换启动CHA，循环生成HP1–HP2复合物。HP1–HP2与固...
本文以氧化亚铜纳米球/氧化石墨烯（Cu2O/GO）复合体为模板，通过配位刻蚀-沉淀（CEP）过程快速合成三维氧化镍空心球/还原氧化石墨烯（NiO/rGO）复合材料。利用扫描电镜、透射电镜、高分辨透射电镜、X射线光电子能谱和拉曼光谱表征其形貌、结构与组成，并通过循环伏安、电化学阻抗谱和安培法研究电化学性能。不同形貌复合材料的比较表明，...
本文报道了一种基于金纳米颗粒（AuNP）点状修饰还原氧化石墨烯（RGO-AuNP）纳米复合材料的电化学适配体生物传感器，用于选择性检测3,3′,4,4′-多氯联苯（PCB77）。通过将适配体锚定在RGO-AuNP的结合位点，并利用RGO与AuNP的协同效应，该传感器在灵敏度和重复性方面优于仅基于AuNP的传感器。RGO-AuNP适配...
本研究报道了一种新型场效应晶体管（FET）生物传感器，用于克服高离子强度溶液中严重电荷屏蔽效应，从而在生理环境中直接检测蛋白质。该传感器采用AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT），在栅极电极上固定抗体或适配体，可在1×PBS（含1% BSA）或人血清中直接检测HIV-1逆转录酶（HIV-1 RT）、癌胚抗原（CEA）、N端...