氮状态响应是所有生物生存与代谢调控的核心过程。细菌虽演化出多种复杂的氮调控系统，但天然系统往往高度依赖原宿主，转移至其他物种后常无法正常响应，且其灵敏度与动态范围固定，限制了在合成生物学中的通用性。本文利用乳杆菌 Lactococcus lactis 的 GlnRA 系统，构建了一种遗传编码、跨物种的铵离子生物传感器。该传感器由 G...
本研究开发了一种基于吡咯-dC（PdC）独特荧光性质的新型方法，用于测定甲酰胺嘧啶DNA糖基化酶（Fpg）活性。该策略利用PdC位于双链DNA中与8-氧代鸟嘌呤（8-oxoG）相对的碱基位置。初始状态下，双链DNA中的PdC因与邻近碱基发生有效堆积和碰撞猝灭而呈现低荧光信号。当Fpg存在时，其特异性切除8-oxoG并切割由此产生的无...
通过4,5-双(6-咔唑-9-基己基硫代苯胺基)邻苯二甲腈在无水乙酸锌和强有机碱DBU存在下环四聚反应，制备了外围位置八取代烷基连接咔唑的锌(II)酞菁。优化合成步骤，实现更高效率。将咔唑基团引入酞菁外围旨在利用其强给电子性质增强光电化学性能。该分子经电化学聚合，研究所得导电聚合物的电学与光学性质。在50 mM磷酸盐缓冲液(pH 6...
本文首次报道了硫化铅（PbS）量子点/多孔氧化镍（NiO）薄膜杂化纳米结构的制备与表征，并将其应用于新型自供电阴极光电化学（PEC）传感。作者合成了硫代乙醇酸（TGA）封端的PbS量子点，将其组装到水热法制备的三维多孔NiO纳米薄膜上，该薄膜生长在透明氧化铟锡（ITO）玻璃基底上，随后以葡萄糖氧化酶（GOx）为模型生物催化剂进行偶联...
细菌16S rRNA序列结构保守且代谢活跃细胞中相对丰富，在微生物鉴定中具有重要作用。本文报道了一种用于同时检测军团菌、铜绿假单胞菌和鼠伤寒沙门氏菌三种病原菌16S rRNA的生物传感策略。该策略采用表面等离子共振成像（SPRi）作为检测技术，并结合DNA探针夹心组装与金纳米颗粒（GNPs）信号放大。目标16S rRNA首先通过表面...
光子生物传感器在即时检测中的实际应用受限于与流体自动化子系统的集成，尤其竞争免疫分析需要复杂流体处理。本文提出一种基于 PDMS 注射成型技术的片上阀控微流控自动化模块，可制备常闭气动弹性阀，并通过多路阀组件控制片上膜泵，实现样品与试剂的自动处理，满足循环竞争免疫分析需求。该模块与高灵敏度、无标记双模波导光子生物传感器（BiMW）集...
早期乳腺癌检测若能及时实现，可显著降低长期乳腺癌死亡风险，其关键在于尽早识别早期癌细胞。目前常用筛查手段包括乳腺X线摄影、磁共振成像、超声、计算机断层扫描、正电子发射断层扫描和活检等，但这些方法存在费用高、耗时长、辐射或不适于年轻女性等限制。近年来，研究者重点发展基于不同生物标志物的生物传感器，以实现对乳腺癌的快速、敏感检测；同时，...
电化学传感器因高灵敏度、便携性和快速响应而适用于可穿戴分析。本文报道了一种基于刺绣工艺制备的纱布电化学生物传感器，用于伤口生物标志物的定量检测。该传感器由碳墨水涂层涤纶线工作电极和对电极、Ag/AgCl 墨水涂层涤纶线参比电极组成，并通过计算机刺绣固定在商用纱布上。工作电极滴涂尿酸酶，用于检测模拟伤口液中的尿酸。尿酸是反映伤口严重程...
本文首次将具有忆阻特性的纳米线用于药物生物传感器，提出一种超灵敏、高特异且可再生的无标记药物监测方法。作者以悬空硅纳米线（Si-NW）为忆阻换能器，通过氧等离子体活化和3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷（GPTES）硅烷化修饰表面，共价固定3'氨基修饰的替诺福韦适配体（TFV-aptamer）。当抗HIV药物替诺福韦（Tenofovi...
错位边对边二聚体是银纳米棱镜二聚体自组装制备中的常见产物。然而，自组装过程中，银纳米棱镜在酸性环境中易氧化，因而容易被截断。本文通过在错位边对边二聚体中模拟截断银纳米棱镜，有助于更好地理解截断和错位对二聚体局域表面等离子共振（LSPR）的影响。通过改变二聚体的错位长度，可灵活调节其共振波长和强度。随着错位长度增加，观察到较短波长处出...
双氯芬酸是一种广泛使用的非甾体抗炎药，也是水环境中受关注的人为污染物，现有检测多依赖化学和物理方法。本文报道一种基于酿酒酵母 PDR5 启动子的全细胞生物传感器，用于检测双氯芬酸。PDR5 编码参与细胞解毒的多药转运体，其启动子可被双氯芬酸诱导。作者将 PDR5 天然或人工 5′ 上游调控序列与荧光蛋白报告基因 TGFP/TRFP ...
本文综述了纳米材料基电化学生物传感器用于癌症生物标志物检测的研究进展。金属纳米颗粒、碳纳米管和石墨烯具有导电性好、生物分子亲和力高和比表面积大等优点，常被用作电极修饰材料或信号标记物。将纳米材料涂覆于电极表面可增大有效面积、加速电子转移并固定大量抗体、酶或核酸；将其与二抗、氧化还原化合物偶联则可显著增强输出信号。综述按金纳米颗粒、碳...
泪液葡萄糖分析是间接、简便且创伤较小的血糖监测替代方案，但现有泪液葡萄糖分析仪成本高、制造复杂，且一次性试纸每次分析后需更换，限制了其广泛应用。本文报道了一种将电化学生物传感器与低成本棉线微流控装置集成的泪液葡萄糖检测方法。生物传感器通过循环伏安法在铅笔芯石墨工作电极上电聚合甲苯胺蓝O（PTB）并固定葡萄糖氧化酶（GOx），形成PT...
本文报道了通过电沉积法简便合成 NiCo2O4（NCO）和 NiCo2O4-Pd（NCO-Pd）纳米片，并比较其葡萄糖传感性能。结果表明，NCO-Pd 纳米片较纯 NCO 纳米片具有更高的葡萄糖检测灵敏度：纯 NCO 为 27.5 μA μM−1 cm−2，NCO-Pd 为 40.03 μA μM−1 cm−2。为解释实验现象，作者...
硫氧还蛋白（Trx）是哺乳动物两大硫醇依赖性抗氧化系统之一，在氧化还原稳态和信号转导中发挥关键作用。由于缺乏在活细胞中实时监测 Trx 氧化还原动态的方法，Trx 系统的生理和病理功能研究受到限制。本文报道了首个用于监测 Trx 氧化还原状态的遗传编码荧光生物传感器 TrxRFP1。作者将人 Trx1 与氧化还原敏感红色荧光蛋白 r...
本文介绍一套用于在不破坏细胞所处环境完整性的前提下研究细胞通讯的实验方案，重点分析脊髓神经元等可兴奋细胞的电活动。该方案以活体斑马鱼胚胎为模型，利用其神经系统简单、胚胎透明且适合成像的特点，在胚胎发育过程中对脊髓神经元细胞膜上的荧光电压指示器进行原位检测。作者将斑马鱼胚胎与基于荧光共振能量转移（FRET）的生物传感器 Mermaid...
单克隆抗体G2特异性结合鸡朊病毒蛋白来源免疫原肽Pep18mer，以及另外两种鸡蛋白来源肽Pep8和Pep395；G2对Pep18mer的结合亲和力相近。三种肽氨基酸序列完全不同，因此G2的识别机制独特而有趣。我们构建了G2的单链Fv（scFv）抗体，并通过抗原结合功能证明其正确折叠，功能与完整G2抗体相似。同时构建了轻链第95位含...
本文报道了一种基于荧光碳纳米颗粒（FCN）的侧流生物传感器，用于DNA的超灵敏检测。所制备的FCN直径约15 nm，作为荧光标记物偶联到与目标DNA部分互补的检测DNA探针上；捕获DNA探针则固定于侧流试纸条检测区。样品中目标DNA存在时，FCN标记检测探针、目标DNA与捕获探针在试纸条上发生三明治型杂交反应，使FCN被捕获于检测区...
本文报道了一种基于聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT）导电聚合物的生物电化学装置，用于体外哺乳动物细胞毒性与细胞保护评估。作者通过细胞黏附、增殖和活力实验验证了 PEDOT 丝网印刷电极表面的生物相容性，并利用循环伏安法（CV）评估肾细胞/电极界面的电催化活性。以四氯化碳（CCl4）为肾毒性模型、鼠尾草（Salvia offic...
目前，尿路感染已有多种诊断和治疗手段，但开发更快速、准确、可靠方法的需求仍未停止。病原菌尤其是尿源性病原菌不断适应新环境和抗生素，使尿路感染更难根除，并增加社会经济负担。技术进步需要与微生物的适应性竞争，以抑制其在新环境中的生长并预防感染。纳米技术是生物医学领域快速发展且具有重要科学兴趣的方向，具有多种潜在应用，可与细胞治疗结合以克...