一氧化氮（NO）在生理和病理过程中具有关键作用，但其半衰期短、反应活性高，痕量检测困难。本文报道一种新型电化学 NO 生物传感器，采用锌-二硫代草酰胺（ZnDTO）有机框架热解得到的多孔氧化锌（ZnO）纳米粒子与聚三噻吩-还原氧化石墨烯（poly(TTBA-rGO)）复合修饰玻璃碳电极。TTBA 为 3′-(p-苯甲酸)-2,2′:...
组合合成代谢通路的设计能力已远超对所得微生物菌株进行高效筛选与选择的能力，因此高通量快速筛选技术对合成生物学和代谢工程至关重要。本文报道了一种基于 RNA 核糖开关、带有双荧光报告模块的生物传感器，并建立了基于流式细胞术的高通量筛选方法，用于在共培养体系中鉴定柚皮素（naringenin）高产大肠杆菌菌株。研究确定了影响传感器性能的...
过氧化物酶模拟DNAzyme可通过自组装形成G-四链体并表现出类过氧化物酶活性，与蛋白质相比成本更低、稳定性更高，适用于无标记生物传感器构建。本研究以PW17为DNAzyme，系统研究了一种基于拆分DNAzyme的DNA生物传感器的结构与功能特性，其检测限达9.48 nM。该传感器将DNAzyme拆分为两半，并由DNA靶标的互补序列...
凋亡是维持组织稳态和多种疾病发生发展中的关键过程，选择性检测凋亡细胞具有重要研究价值。本研究开发了一种基于生物发光的 Annexin V 凋亡检测生物传感器，将 Annexin V 对凋亡细胞表面磷脂酰丝氨酸（PS）的靶向识别能力与血清稳定突变体 Renilla 荧光素酶 RLuc8 的高灵敏生物发光信号相结合。作者构建了 Anne...
可穿戴传感器技术的演进正在推动医疗、计算、通信与生物医学等多领域变革，其核心优势是在患者自然环境中连续监测和分析生理状态。目前市售可穿戴设备多集中于电生理、机电或声学测量，而可穿戴生化传感仍处于起步阶段。传统生化传感中的可靠性、重复性、稳定性与漂移等问题，在可穿戴系统中因运行环境、样品/传感器处理及运动伪影而进一步放大。酶传感技术由...
本文报道了一种基于纯铜纳米粒子（Cu NPs）/玻璃碳电极（GCE）的非酶电化学葡萄糖传感器。作者采用 Ocimum tenuiflorum 叶提取物通过绿色方法合成 Cu NPs，叶提取物中的黄酮类多酚等生物分子作为还原剂和稳定剂，将 Cu2+ 还原为金属 Cu 并包覆在粒子表面以防止氧化。XRD、UV-Vis、FTIR、PSA、...
小 GTP 酶 Cdc42 调控多种细胞过程的能力依赖于其活性的严格空间控制。Cdc42 功能在质膜（PM）研究最充分，可调控细胞骨架和细胞极性；活性 Cdc42 也存在于高尔基体，但其在高尔基体的作用与调控机制仍不完全清楚。本研究利用 Cdc42 FLARE 生物传感器，结合荧光寿命成像（FLIM）-FRET 的 phasor 分...
谷胱甘肽（GSH）是维持细胞内氧化还原稳态的关键分子，其水平异常与癌症等疾病相关。本文构建了一种无标记比率电化学 DNA 传感器，用于监测细胞内 GSH 水平。该传感器以 TCPP 修饰化学转化石墨烯（TCPP/CCG）修饰玻碳电极，通过 NHS 酯连接氨基化辅助 DNA（hDNA），并以 hDNA 为模板沉积银纳米颗粒（AgNPs...
本文报道了一种基于硝酸纤维素薄层传感表面的紧凑型光学生物芯片，用于干眼病相关基质金属蛋白酶9（MMP9）的原位无标记检测。该芯片首次集成三个干涉式生物光子传感单元（BICELL），由SiO2和SU-8光刻层构成干涉换能结构，并在SU-8表面旋涂硝酸纤维素作为生物传感表面。通过Milli-Q水清洗激活表面后，蛋白A以静电作用固定于硝酸...
本文提出一种基于新型K-junction结构的指数信号放大策略，并将其用于电化学发光（ECL）生物传感器中实现microRNA（miRNA）的高灵敏检测。该K-junction结构由富鸟嘌呤报告DNA和5′端磷酸化修饰的底物DNA组成，可抑制报告DNA活性并构建目标miRNA识别域。当目标miRNA存在时，底物DNA从5′端被λ外切...
小分子与DNA相互作用研究是设计先进生物分析系统的基础。本文提出杂环芳香化合物（HACs）与单链DNA（ssDNA）之间的一种新型相互作用。以亚甲基蓝（MB）为典型HAC，发现MB可通过焓驱动过程与胞嘧啶（C）富集ssDNA相互作用。该相互作用具有序列与结构双重依赖性：至少需要三个连续C且DNA保持单链结构；双链、i-motif及C...
天然和合成类固醇激素广泛存在于环境中，即使低浓度也具有内分泌活性并危害健康。为检测环境类固醇激素，本文基于生物层干涉（BLI）原理开发了一种新型生物传感器系统。检测基于结合生物分子的光纤表面反射白光干涉图案变化，无需放射性、酶或荧光标记。将来自 Comamonas testosteroni 染色体DNA的两段含10 bp回文序列的双...
基于转录因子的生物传感器可用于筛选高产菌株，是细胞工厂工程中的关键工具。本文针对异源转录调控因子移植到新宿主以及准确检测胞外产物浓度两个难题，开发了一种对香豆酸（p-coumaric acid, p-CA）生物传感器。作者以枯草芽孢杆菌转录阻遏蛋白 PadR 为识别元件，通过改变其核糖体结合位点（RBS）调控翻译起始速率，优化 Pa...
本文合成了一种新型(Nb,V)共掺杂TiO2（NVTO）纳米颗粒，并首次开发了一种基于NVTO的电化学DNA生物传感器，用于乳腺癌易感基因检测。该传感器通过在ITO导电玻璃上沉积纳米多孔壳聚糖-NVTO（CHIT-NVTO）复合薄膜，并将单链探针DNA固定于膜上构建而成。采用XRD、SEM和FTIR对NVTO复合膜进行表征，结果表明...
随着糖尿病相关医疗成本上升，基于糖化血红蛋白A1c（HbA1c）这一长期血糖生物标志物的生物传感检测成为血糖监测的重要挑战。在面向即时检测（POC）的HbA1c生物传感器开发中，构建对HbA1c具有高反应产率和特异性的生物识别层是关键。为此，作者将硼酸功能化水凝胶与玻璃纤维膜整合，开发新型HbA1c生物传感界面材料。以N-羟乙基丙烯...
胆固醇是细胞膜的重要结构成分，血清胆固醇水平是心血管疾病诊断与预防的重要指标。本文报道了一种基于酶促银沉积的超灵敏胆固醇生物传感器。将胆固醇氧化酶（CHOD）和胆固醇酯酶（CHER）固定于金纳米粒子（Au NPs）修饰的丝网印刷碳电极（SPE）表面。在 CHER 和 CHOD 的催化作用下，胆固醇被水解/氧化生成过氧化氢（H2O2）...
单细胞分析在疾病诊断、治疗及耐药性研究中日益重要。非侵入式生物电监测可在不破坏细胞的前提下实现长时间动态追踪，但传统微流控或间接电极连接会降低信号质量与精度。本文报道一种基于纳米粗糙化石英基底和金纳米层微电极的生物电阻抗传感器，用于监测抗癌药物对单个乳腺癌细胞的影响。传感器表面除围绕电极尖端的微圆传感区外，均用过度烘烤光刻胶钝化，形...
焦虑是人生中常见的心理问题，其诊断常依赖体格检查与自评问卷，但这类方法在长期、同一人群应用中可能存在可靠性与一致性不足，且受受试者理解和解释差异影响，因此需要基于生物标志物的应激诊断方法。皮质醇是与应激最相关的激素标志物之一，在“战斗或逃跑”反应中发挥关键作用，可改变免疫应答并抑制消化与生殖系统。本文系统综述了可用于皮质醇检测的适配...
肿瘤坏死因子受体1（TNFR1）是结合肿瘤坏死因子α或淋巴毒素α并调控炎症通路的跨膜受体。这些配体上调与类风湿关节炎、多发性硬化、克罗恩病等炎症和自身免疫疾病相关。现有抗TNF治疗通过清除游离配体减轻症状，但可能意外抑制配体与脱靶受体结合，引起狼疮样疾病和淋巴瘤风险。因此需要特异性靶向受体而非配体的新小分子。本研究构建了表达于活细胞...
生物传感在生物医学研究、临床诊断、环境监测和分析检测中应用广泛。三族氮化物（III–nitride）纳米材料因具有宽禁带、高化学/热稳定性、良好生物相容性、可调电学/光学/压电性质以及高载流子迁移率等特性，已成为新型生物传感换能材料。本文系统综述了 III–氮化物纳米材料用于生物传感的研究进展：首先介绍 GaN、AlN、InN 及其...