由小有机分子控制的抽象遗传编码的蛋白生物传感器是许多生物技术应用的宝贵工具,包括控制活细胞中细胞决策。在这里,我们回顾了蛋白质生物传感器设计和工程技术的最新进展,以结合新型配体。我们将传感器架构分类为集成或便携式的,在便携式生物传感器中取消信号转导的分子识别。提出的改善便携式生物传感器开发的进展包括标准化有限的蛋白质支架以及自动化配体兼容性筛选和配体 - 蛋白界面设计。
摘要:提出的综述着重于基于微生物细胞的系统。这种方法基于微生物作为机器人的主要部分,该机器人负责运动,货物运输,在某些情况下是有用化学物质的产生。这种微型机器人中的活细胞既有优点又具有缺点。关于优点,有必要提及细胞的运动性,这可能是天然趋化性或光的动力,具体取决于生物体。有通过将纳米颗粒添加到其表面的方法来制造细胞的方法。今天,已经广泛讨论了此类微型机器人的发展结果。已经表明,有可能将不同类型的出租车组合起来,以根据微生物的细胞和解决任务的效率来提高微生物的控制水平。另一个优势是应用合成生物学的全部潜力,使细胞的行为更加可控制和复杂。在微型机器人应用的背景下讨论了货物,高级传感,开/关开关和其他有希望的方法的生物合成。因此,合成生物学应用提供了基于微生物细胞的微生物发育的显着观点。从微生物细胞的性质(例如外部因素的数量影响细胞,潜在的免疫反应等)等性质之后的缺点。他们在应用程序中提供了几个局限性,但不会根据微生物的细胞来降低微生物的明亮视角。
背景:欺诈的发生率的日益增加,以评估粮食真实性的新鲁棒方法。在过去的几十年中,生物传感器已成为实用的测试设备,这些设备在不同的研究领域具有指数增长。他们的众多优势为它们在食品领域的实施做出了贡献,其应用包括对病原体,化学化合物和过敏原的鉴定,到在各种食品中的变质检测以及转基因的生物(GMO)鉴定。范围和方法:本综述探讨了基于DNA的生物传感器进行食品真实性评估的发展,重点是物种鉴定。讨论了核酸作为分析物和生物识别元素的作用和多功能性,并提出了可用的常规方法。简要介绍了与生物传感有关的主要转导原理以及纳米材料的使用。显示了过去十年中各种基于DNA的生物传感器的应用,突出了主要创新,以及这些创新如何有助于提高其性能。最后一部分介绍了不同的技术如何影响生物传感器的制造和优化,因此这些技术可以成为用于评估食品真实性的快速现场测试。关键发现和结论:在食品领域,关于生物传感器的食品真实性几乎没有研究。这些设备的开发主要针对肉类和衍生产品中的物种鉴定,尽管应针对其他同等相关的产品。最近已成功整合到生物传感器中,必须进一步探索以促进在粮食真实性评估中建立这些设备。
摘要:表面等离子体,连续和累积的电子振动构成了金属介电界面,在汇总纳米结构上的光界和能量方面起着关键作用。这种结论利用了其空间效果的内在次波长性质,显着增强了光 - 代言的相互作用。金属,半导体和2D材料在各种波长处表现出等离子体共振,从紫外线(UV)到远红外,由它们的独特特性和结构决定。表面等离子体为各种光 - 物质相互作用机制提供了一个平台,并利用了等离子结构内电磁场的高度增强。通过理论,计算和实验研究证实了这种增强。在这项全面的综述中,我们深入研究了基于金属和超材料的传感器的等离子体增强过程,考虑了诸如几何影响,谐振波长,化学特性和计算方法之类的因素。我们的探索扩展到实用应用,包括基于局部的表面等离子体共振(LSPR)的平面波导,基于聚合物的生物芯片传感器和基于LSPR的纤维传感器。最终,我们旨在为开发下一代,高性能等离子技术设备提供见解和指南。
摘要:为了检测生物分子,提出了基于介电调节的堆叠源沟槽闸门隧道效果晶体管(DM-SSTGTFET)的生物传感器。堆叠的源结构可以同时使状态电流较高,并且较低的状态电流较低。沟槽栅极结构将增加隧道区域和隧道概率。技术计算机辅助设计(TCAD)用于对拟议的结构化生物传感器的灵敏度研究。结果表明,DM-SSTGTFET生物传感器的当前灵敏度可以高达10 8,阈值电压灵敏度可以达到0.46 V,亚阈值秋千灵敏度可以达到0.8。由于其高灵敏度和低功耗,该提议的生物传感器具有很高的前景。
摘要:电化学 DNA (e-DNA) 生物传感器是可行的疾病监测工具,它能够将所需核酸靶标和功能化传感器之间的杂交事件转化为可记录的电信号。这种方法提供了一种强大的样品分析方法,具有在低分析物浓度下快速产生响应的巨大潜力。在这里,我们报告了一种与 DNA 杂交相关的电化学信号放大策略,通过利用 DNA 折纸方法的可编程性来构建夹层分析来提高与目标检测相关的电荷转移电阻 (R CT )。与传统的无标记 e-DNA 生物传感器设计相比,这使传感器的检测限提高了两个数量级,并且无需探针标记或酶支持,即可在 10 pM 至 1 nM 之间的目标浓度下实现线性。此外,事实证明,这种传感器设计能够在具有挑战性的富含 DNA 的环境中实现高度的链选择性。这种方法是一种实用方法,可满足低成本即时诊断设备所必需的严格灵敏度要求。关键词:DNA 纳米技术、DNA 杂交、电化学阻抗谱、抗菌素耐药性基因、靶标选择性、灵敏度增强、即时诊断设备
癌症是死亡的主要原因之一,也是改善全球预期寿命的重要障碍。前列腺癌是全世界第二常见的癌症。对体液中生物标志物的检测是前列腺癌诊断和预后的关键主题。尽管前列腺癌检测方法,治疗剂和新生物标志物的进展,前列腺癌仍然是一个严重的挑战。前列腺特异性抗原(PSA)被广泛认为是诊断前列腺癌的重要生物标志物。新型生物传感器用于前列腺癌检测的新型生物传感器已成为一个热门研究领域,纳米技术的进步有助于生物传感器开发。本文回顾了纳米材料和纳米技术在基于生物标志物的生物传感器中取得的最新成就和进步,用于前列腺癌检测和覆盖:i)基于PSA的生物传感器(免疫传感器,免疫传感器,基于APTAMER,基于肽的基于肽的生物体和基于Nananopore的生物体),II)II),II)II),II),II),II)t-sasesine timase tocase-toget-toget-togenget tocase torget-Target-Target-Target-target target-target-target-target-target-target-target-target target。生物传感器(前列腺癌抗原3(PCA3),血管内皮生长因子(VEGF)和前列腺特异性膜抗原(PSMA)),包括基于双生物标志物的生物传感器(PSA-VEGF,PSA-VEGF,PSA-PSMA,PSA-PSMA,PSA-PCA3和PSA-SARCOSINE)。本综述的目的是提供有关如何与各种生物标志物结合使用的纳米材料现在有助于前列腺癌诊断中的生物传感器开发的。
实时询问细胞过程的需求驱动了活细胞荧光生物传感器的膨胀工具箱的开发。尤其是,遗传编码的荧光生物传感器已解锁了复杂组织模型和体内生物体研究中实时单细胞代谢分析的潜力。荧光生物传感器还提出了一种有力的方法,可以在与高通量,自动化方法兼容的简单细胞培养系统中获得对活细胞代谢的定量见解。本申请说明为基于图像的自动分析的工作流程提供了胞质NAD+/NADH比率的基于图像的分析,这是细胞代谢和增殖的核心核心状态。在这里,单仪器解决方案结合了自动多通道图像采集,图像处理,细胞分析和比率信号定量。为了证明这种方法所产生的定量见解,我们探索了由常见历史但通常没有报告的细胞培养条件变化所塑造的代谢变化。
1 Department of Pharmacy, University of Naples Federico II, Naples, Italy, 2 BAT Center-Interuniversity Center for Studies on Bioinspired Agro-Environmental Technology, University of Napoli Federico II, Naples, Italy, 3 Bioelectronics Task Force at University of Naples Federico II, Naples, Italy, 4 Department of Physics, University of Naples Federico II, Naples,意大利,纳普尔斯大学帕植物大学科学技术系5意大利,纳普尔斯,意大利,10个INAF-IAP,Istituto di Astrofisica e Planetologie splanetologie splanetologie,意大利罗马,11个国家研究委员会 - 海洋生物资源和生物技术学院CNR-irbim,CNR-IRBIM,ANCONA,ANCONA,ITALY,意大利,意大利,12地球科学院