长春花碱（vinblastine，VLB）是用于多种癌症治疗的抗肿瘤药物，因此亟需高灵敏方法用于早期诊断。本文构建了一种高灵敏、无标记的电化学阻抗生物传感器，用于VLB的检测。首先将金纳米粒子（AuNPs）电沉积到玻璃碳电极（GCE）表面，随后3-巯基丙酸（MPA）在AuNPs上形成自组装单分子层。接着，微管蛋白（TUB）作为受体，...
本研究通过计算电磁模型探讨一种新型等离子体表面增强拉曼（SERS）生物传感器设计。该设计采用双宽度等离子体光栅，每个光栅周期包含两种不同金属宽度。已有研究表明此类光栅相比常规单宽度光栅可获得更高光学增强，且当金属结构间距缩小至亚10 nm时增强进一步提升。本文在结构中引入氧化物层，并系统研究基底二氧化硅厚度对增强因子的影响，给出理想...
大型植物漂浮根被认为是水生生态系统中甲基汞（MeHg）生产的重要热点，其形成主要依赖微生物活动。然而，关于附生细菌群落及其汞甲基化功能群的信息仍然有限。无机汞甲基化能力广泛分布于原核生物中，但硫酸盐还原菌通常被认为是大型植物漂浮根中最重要的 MeHg 生产者。本研究采用分子方法，对法国西南部淡水湖中入侵大型植物 Ludwigia s...
本文建立了一种基于氧化石墨烯（GO）负载的末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）生成的富含胞嘧啶 DNA 纳米尾模板银纳米团簇（DNA-AgNCs）独特电催化活性的无标记电化学检测策略。TdT 可在无模板条件下催化脱氧胞苷三磷酸（dCTP）连接到单链 DNA（ssDNA）的 3′-OH 末端；随后在 Ag(I) 存在下，TdT 生成的富含 ...
本文报道了一种基于闭合双极电极（BPE）的多色电化学发光（ECL）器件，用于人血清中前列腺特异性抗原（PSA）的可视化检测。由于共存的电化学发光体发射颜色可随电位分辨，类似三电极体系，可通过调节 BPE 两极的界面电位实现 ECL 的选择性激发。通过调节 BPE 电阻，在三丙胺（TPrA）作为共反应物时，观察到 [Ru(bpy)3]...
本研究报道了一种基于DNA四面体纳米结构的超灵敏电化学生物传感器，用于同时检测胰腺癌（PC）相关的多种微小RNA（miRNA）生物标志物。该传感器以一次性16通道丝网印刷金电极（SPGE）为检测平台，将硫醇化DNA四面体捕获探针固定于金电极表面，利用其三维空间构型提高目标miRNA的杂交效率并降低表面拥挤效应。通过三明治杂交策略，捕...
真菌葡萄糖氧化酶（GOD）广泛用于烘焙、干蛋粉、饮料和葡萄糖酸生产等食品工业，并在化学、制药、纺织及其他生物技术领域具有新应用。GOD催化反应具有电化学适用性，使其可用于生物电子器件，尤其是生物燃料电池和生物传感器。此外，GOD在提高饲料喂养效率、抗菌活性、增强植物病原防御反应及诱导抗性等方面也有报道；在医学领域，GOD还被报道可通...
本文报道了在苔藓 Physcomitrella patens 中构建并验证遗传编码钙指示剂（GECI）用于活细胞 Ca2+ 荧光成像的方法。作者通过基因枪将 YC3.6 和 GCaMP3 表达载体导入原丝体细胞，分别由玉米 Ubiquitin1 启动子驱动；GCaMP3 株系同时表达红色荧光蛋白 RFP 作为内参。在 NaCl 盐胁...
神经递质检测是理解脑内神经网络及相关疾病的分析挑战，但多数方法空间、时间或化学分辨率不足。近红外（NIR）荧光单壁碳纳米管（SWCNTs）已被用作检测多巴胺等儿茶酚胺类神经递质的传感器/探针，具有较高时空分辨率，但尚不清楚其能否区分多巴胺与肾上腺素、去甲肾上腺素等相似儿茶酚胺。本研究通过改变 SWCNT 周围有机相（DNA 序列）构...
多巴胺（DA）是重要神经递质，其电化学检测常受抗坏血酸（AA）和尿酸（UA）等生理干扰物氧化电位相近的影响。本文报道一种基于聚丙烯酸（PAA）包覆二氧化铈（CeO2）纳米棒修饰玻璃碳电极的电化学检测方法，通过检测 DA 氧化产物白多巴胺色原（leucodopaminechrome）的还原电流间接定量 DA。在 pH 7.4 缓冲液中...
研究膜通道功能的常用方法是将其插入自由站立脂质双分子层并记录跨膜离子电导。脂质双分子层的绝缘性与单通道导电性差异，可灵敏检测离子沿通道路径的微小变化，使膜通道有望作为无标记分子传感器，DNA测序是代表性应用。然而自由站立双分子层不稳定，限制了生物传感器应用。本文报道在氧化剂存在下用多巴胺沉积聚多巴胺(PDA)涂层以稳定自由站立脂质双...
金黄色葡萄球菌是引起医疗相关和社区获得性感染的重要病原体，早期诊断对阻止疾病进展和减少并发症至关重要。本研究从 M13 噬菌体展示随机九肽库中筛选出能特异性结合金黄色葡萄球菌细胞表面的噬菌体克隆 St.au9IVS5，展示肽序列为 RVRSAPSSS。ELISA 证实其与金黄色葡萄球菌特异性结合；Western blot 表明该噬菌...
胶体磁性颗粒（MPs）因可被磁体操控，已在分子诊断中应用数十年。在核酸检测中，MPs 可作为捕获支持物，实现生物分子的快速、简单分离；其表面可通过涂覆多种聚合物材料进行功能化，从而适配不同应用。由于颗粒表面具有特异性活性，MPs 可提高检测的灵敏度与特异性，实际应用中比传统方法更高效。除传统检测外，MPs 还成功作为微流控和芯片生物...
异主族掺杂是调控石墨烯电子性质和表面化学的成熟方法。本文报道了一种低温合成氟掺杂还原氧化石墨烯（FrGO）的方法，并展示其在多个应用领域的潜力。所合成 FrGO 的电导率为 750 S m−1，高于未掺杂 rGO 的 195 S m−1。为验证 FrGO 的多功能应用，作者考察了其对电磁干扰屏蔽和组胺这一重要食品生物标志物的电化学传...
前列腺细胞癌变前后代谢特征不同，恶性转变使其由“产柠檬酸”转为“氧化柠檬酸”，增强葡萄糖代谢，不同于经典 Warburg 代谢。本研究用在线生物传感器芯片系统 BIONAS 2500 监测 LNCaP、VCaP、DU145 和 PC3 前列腺癌细胞对 1,25-二羟基维生素 D3 [1,25(OH)2D3] 的糖酵解与呼吸变化。LN...
本文报道一种基于表面等离子共振（SPR）的简单方法，用于评价半胱氨酸蛋白酶B（cathepsin B, CB）降解IV型胶原（collagen IV）的抑制。将N-琥珀酰亚胺基-3-(2-吡啶二硫代)丙酸酯（SPDP）修饰的人IV型胶原通过二硫键固定于CM4芯片，形成胶原IV传感器；DTT激活的CB与抑制剂预孵育后注入流池，SPR响...
诺如病毒是全球胃肠炎暴发的重要病原，临床样本的现场处理与快速检测一直是难题。本研究报道一种全聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控芯片，集成丝网印刷碳电极（SPCE），用于诺如病毒的电化学检测。芯片内设置填充硅胶微珠的微滤区，可过滤并富集诺如病毒感染临床样本中的目标病毒。通过石墨烯-金纳米颗粒复合材料（Grp-AuNPs）修饰碳电极，并在...
本文研究利用光学生物传感器测量生化反应动力学速率常数的方法。光学生物传感器中配体分子经流道输送至固定有受体的表面，表面结合质量变化产生传感图。当存在多个反应组分时，所有反应物种的质量变化被叠加为单一信号，导致多个速率常数拟合到同一信号，参数辨识存在歧义。作者针对DNA跨损伤合成中PCNA、聚合酶η和聚合酶δ的多组分相互作用，建立常微...
本研究开发了一种基于二维层析的生物化学-免疫混合生物传感器，可在同一脓毒症相关血清样品中同时完成蛋白标志物（C反应蛋白 CRP、降钙素原 PCT）的免疫比色检测和代谢物乳酸的酶促比色检测。该装置在传统免疫层析试纸条的信号垫上构建酶反应区：通过激光蚀刻预设膜区并贴附生化反应垫，使样品进入后滞留于该区域，在免疫检测过程中独立产生颜色信号...
硫化物污染已成为威胁公共健康的重要环境问题，亟需灵敏、选择性好且操作简便的检测方法。本文构建了一种基于纳米孔金（NPG）的微生物生物传感器，用于直接检测硫化物。该传感器以过表达硫化物-醌氧化还原酶（SQR）的重组大肠杆菌 BL21（E. coli BL21）为识别元件，利用 NPG 固定菌体，并修饰玻璃碳电极（GCE），形成 E. ...