本研究开发了一种基于基因改造细菌的新型无外源介质水毒性检测方法。研究选用基因改造铜绿假单胞菌作为生物传感器菌株，并以该菌株产生的绿脓菌素作为毒性指示物。通过电化学法和光谱法测定该菌株对模型毒物3,5-二氯苯酚的毒性响应，结果表明3,5-二氯苯酚的半数最大抑制浓度为15.1 mg/L。值得注意的是，当样品溶液中3,5-二氯苯酚浓度低至...
简单、可一次性使用的即时检测系统通常是慢性病患者在家护理中快速诊断的最佳选择，但主要缺点源于生物识别元件稳定性差和换能器质量低导致可靠性不足。本研究探讨将电沉积钙藻酸盐水凝胶作为生物相容性基质，用于开发面向全血分析的酶促安培生物传感器，以提高酶稳定性并保护换能器免受生物污染。藻酸盐电沉积涉及受控释放 Ca2+，因此可调节凝胶厚度。在...
提出一种基于金属有机框架（MOFs）表面缺陷识别与多重信号放大的“开启型”光电化学（PEC）生物传感器，用于高灵敏蛋白激酶活性分析与抑制剂评价。该策略以蛋白激酶A（PKA）催化的磷酸化反应为基础：负载于锆基MOF UiO-66孔道中的光敏染料[Ru(bpy)3]2+探针，通过UiO-66表面Zr4+缺陷与磷酸化kemptide中磷酸...
铀是环境中常见的放射性污染物之一，也是核材料生产中的主要物质。土壤和地下水等环境样品可反映设施内部铀生产活动的特征，因此开发面向水相介质中铀的便携式分析技术，对环境监测和核不扩散均具有重要意义。本文报道了一种基于纳米孔的无标记铀酰离子（UO2^2+）检测方法。该方法通过监测肽探针在纳米孔中的转位事件来识别铀酰离子：在不存在铀酰离子时...
转座子插入测序方法正进入微生物学多个领域的分子工具箱。这些方法可鉴定饱和转座子突变体库中转座子插入的基因组位置与密度，并据此推断基因功能。例如，在允许生长条件下，若某基因内无插入或插入极少，该基因可能为必需基因；若突变体库经选择性处理后某基因中的突变被富集或丢失，则该基因可能参与该过程。通常此类实验采用基于适应度的选择，如胁迫条件，...
标准生物需氧量（BOD）分析通常需要5天，而微生物燃料电池（MFC）生物传感器虽可作为替代方法，但以往依赖外部装置，限制了其在偏远无电地区的在线监测应用。本研究开发了一种自供电、可漂浮的生物传感器，用于在线水质监测，无需外部电源和维护。该传感器利用MFC内的电活性微生物产生运行所需能量，能够检测淡水中的尿液污染，并触发视觉和声音提示...
快速简便检测溶菌酶（lysozyme, LYZ）对疾病治疗和食品工业具有重要意义。本研究观察到，溶菌酶修饰的量子点（QDs-LYZ）的强荧光可被抗溶菌酶抗体修饰的金纳米粒子（anti-LYZ-AuNPs）有效猝灭，原因是QDs-LYZ与anti-LYZ-AuNPs之间发生荧光共振能量转移（FRET）。由于LYZ、QDs-LYZ和an...
黄酮类化合物具有广泛生物活性，并能抑制α-淀粉酶。柑橘皮是黄酮的良好来源。本研究利用表面等离子共振（SPR）生物传感器，实时研究了柚皮苷（naringin）、新橙皮苷（neohesperidin）和橙皮苷（hesperidin）三种柑橘黄酮与α-淀粉酶的相互作用，并与α-淀粉酶抑制剂阿卡波糖（acarbose）进行比较。结果表明，三...
适配体-配体生物识别具有独特特异性，可促进生物分析与生物传感器开发，并有助于区分多巴胺等结构相关儿茶酚胺神经递质。能特异性结合多巴胺的适配体序列是1997年报道的57个核苷酸RNA序列。随后有研究提出，将该RNA适配体碱基替换为DNA类似物所得DNA同源序列仍保留多巴胺结合特异性。本文通过适配体修饰金电极的电化学方法比较RNA适配体...
二维二硫化钼（MoS2）因其独特性质和生物传感器应用前景而受到广泛关注。开发有效的生物相容平台需要深入理解 MoS2 与蛋白质等生物分子之间的相互作用，但目前对蛋白质在 MoS2 表面分子水平上的取向和构象仍缺乏认识。本研究采用分子动力学模拟考察溶菌酶在 MoS2 表面的吸附行为，并基于溶菌酶不同表面选择六种初始取向。模拟结果表明，...
氧化锌（ZnO）是具有固有光学性质的半导体金属氧化物纳米颗粒。在多种 ZnO 纳米结构中，纳米花具有更大比表面积。利用该特性，本研究开发了一种无试剂生物传感器，用于检测 β-淀粉样蛋白，后者是阿尔茨海默病、克雅病、胰岛素依赖型 2 型糖尿病等神经退行性疾病的标志物。针对硫黄素 T（ThT）与溶液中模型胰岛素淀粉样蛋白 β-折叠结合时...
非酶葡萄糖检测在生物医学和环境分析等领域受到广泛关注。电化学方法因电催化能力强、灵敏度高、选择性好且成本低，在葡萄糖电氧化中具有重要优势。随着纳米技术发展，纳米结构电极成为葡萄糖传感的重要方向。本研究构建了一种基于(E)-4-((5-甲基噻唑-2-基)偶氮基)-N-苯基苯胺（MDPA）/多壁碳纳米管（MWNT）/铅笔石墨电极（PGE...
本研究报道了一种用于总体评估不同基底粘附质量的活细胞生物传感器。该传感器基于稳定表达融合荧光标记蛋白 mCherry-vinculin 和 GFP-tensin 的 NIH/3T3 成纤维细胞系，利用两种荧光蛋白在细胞黏附结构中的不同定位，作为可定量标记，不仅用于评估局灶黏附，也用于评估纤维状黏附。研究采用细胞铺展面积、细胞极化指数...
本文综述了用于快速检测多种分析物的比色传感器。尽管高灵敏、高选择性传感仍面临挑战，比色传感器因响应直观、成本低、可肉眼或简单仪器读取而受到广泛关注。文章系统讨论了基于比色法检测蛋白质、DNA、病原微生物以及重金属离子、有毒气体和有机化合物等分析物的传感器体系，并重点介绍了金属纳米颗粒（Au、Ag）表面等离子共振（SPR）引起的颜色变...
本文构建了一种基于裸金膜和适配体-氧化石墨烯（AGO）的新型夹心表面等离子共振（SPR）检测方法，用于灵敏检测朊病毒病相关异构体（PrPSc）。由于PrPSc可在金表面自组装，未修饰金膜可直接作为传感表面，避免传统探针修饰表面复杂、易变带来的干扰。AGO对PrPSc具有高度特异性亲和力，使夹心SPR传感器在PrPSc鉴别与定量中表现...
金属纳米团簇（NCs）作为新型电化学发光（ECL）纳米材料备受关注，但因发光效率相对较低和制备过程复杂而应用受限。本文设计了一种用于检测细胞周期蛋白D1（CCND1）的超灵敏ECL生物传感器，采用原位电生银纳米团簇（AgNCs）作为ECL发光体，Fe3O4-CeO2纳米复合材料作为共反应加速剂。Fe3O4-CeO2可加速S2O8^2...
本研究构建了一种用于活细胞内 microRNA（miRNA）监测的新型超灵敏荧光生物传感器。该传感器以碳氮化物纳米片（CNNS）为载体，利用杂交链式反应（HCR）实现无酶信号放大。Cy5 标记的发夹 DNA 探针可吸附于 CNNS 表面，由于 CNNS 对 Cy5 的强荧光猝灭作用，初始荧光被抑制。当存在互补 miRNA 时，miR...
急性心肌梗死是美国第五大死因，亟需早期、快速、高灵敏地检测人生物流体中的心脏生物标志物。本文报道了一种芯片式无标记纳米等离子体生物传感器，用于在人血浆、血清和尿液中检测心肌肌钙蛋白T（cTnT）。该传感器以抗cTnT抗体功能化的金三角纳米棱柱（Au TNPs）为核心，基于吸附模型测量cTnT结合引起的局部表面等离子体共振（LSPR）...
受体激酶在多种生物过程中起核心作用，但由于天然丰度低、高度疏水且动态变化，只有少数被功能表征，其相互作用伙伴和配体仍不明确。从植物组织中提取和纯化受体蛋白是开展生化分析的关键难点。免疫沉淀是一种广泛使用且选择性的蛋白富集或纯化方法。本文描述两种优化的蛋白纯化方案：批量免疫沉淀和芯片上免疫沉淀，可高效分离植物膜受体激酶用于功能分析。植...
低丰度蛋白的灵敏检测对生物医学研究和临床诊断至关重要。本文开发了一种无标记比色生物传感器，用于灵敏检测重组人血管内皮生长因子-165（VEGF165）。该传感器由适配体发夹探针、辅助DNA-触发双链和线性模板组成。当存在VEGF165时，其与适配体发夹探针特异性结合，使发夹结构打开；打开的探针与辅助DNA-触发双链的单链区杂交，启动...