• 多功能双配体金属有机框架（MOF），用于捕获、成像以及光动力清除循环中的肿瘤细胞

  循环肿瘤细胞（CTCs）作为液体活检的重要标志物，对癌症的早期诊断和术后疗效评估具有重要意义。目前，在外周血这一复杂环境中捕获稀有的CTCs仍然是一个挑战。在这项研究中，制备了一种多功能双配体MOF（MD-MOF），其第一个配体为卟啉，第二个配体为硼酸基团。在MD-MOF中，卟啉配体可以利用自身的荧光特性对捕获的CTCs进行成像，并在光照下作为光敏剂生成细胞毒性活性氧物种，从而杀死这些CTCs。硼酸基团能够与亲和素的糖基化位点结合，并与生物素化的适配体自组装，从而避免因链间缠结导致的适配体失活。MD-MOF能够以高达93%的捕获效率特异性地捕获MCF-7细胞；即使在极低的细胞浓度（10个细胞/

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

• 循环电场-流式分离装置的设计与制造：用于离子的差异性分离

  离子溶液（包括阳离子和阴离子）在各种应用中发挥着关键作用，从工业过程到健康和环境监测领域都有涉及。尽管离子色谱法（IC）常用于离子分析，但其局限性促使人们开始关注其他替代技术。在这项研究中，我们探讨了场流分离（FFF），特别是电场流分离（ElFFF）方法在离子分离中的潜在应用。研究考察了CyElFFF（一种ElFFF的变体）在保留无机离子方面的能力。通过分析、数值建模和实验，确定了20至30微米之间的最佳通道高度以实现有效的离子保留和分离。在25微米通道中，Na+、K+和Cl–的保留情况证明了该方法的可行性。进一步分析表明，阳离子主要存在于保留峰中，其保留效果优于阴离子；阴离子虽然也主要存在于

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

• 双栅碳基场效应晶体管（FET）痕量气体传感器：通过功函数调制提升灵敏度

  开发高选择性的分子识别工具以区分癌细胞和健康细胞仍然是一个重大挑战。在此研究中，我们通过在DNA双链支架的3′末端连接单体适配体来设计了一系列同价配体，并系统地研究了影响它们与细胞相互作用的关键因素。这些因素包括单体结合亲和力、交叉角、支架长度和灵活性以及膜抗原密度。研究结果表明，配体的双价性受到单体亲和力和膜抗原密度的显著影响。在实验数据和统计力学建模的指导下，我们设计了超选择性的同价配体，能够在体外和体内模型中有效区分PTK7高表达的CCRF-CEM细胞（（2.5 ± 0.26）× 105 PTK7/细胞）和PTK7低表达的HEL细胞（（1.0 ± 0.05）× 105 PTK7/细胞）。

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

• 一种基于目标诱导的体内J-聚集耦合级联反应策略，用于清除活性氧物质，以实现3D近红外-II光声成像诊断和急性肾损伤的智能治疗

  急性肾损伤（AKI）是住院患者中常见的并发症，其特征是高死亡率。尽管治疗策略有所进步，但AKI的早期诊断和有效管理在临床医学中仍然面临重大挑战。本文提出了一种基于目标诱导的J-聚集级联反应的活性氧（ROS）清除策略，并开发了一种纳米诊断-治疗剂Cu-POW@Apt-CY@SC（CPACSC），用于3D近红外II（NIR-II）光声（PA）成像诊断和AKI的智能治疗。该纳米制剂通过静脉注射后，通过与肾损伤分子-1（Kim-1）相互作用靶向肾小管上皮细胞，随后与中性粒细胞明胶酶相关脂质载体蛋白（NGAL）结合，释放CY-1005分子并发生原位NIR-II J-聚集，从而实现精确的3D多光谱PA成像

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

• 利用一种简单的红色荧光智能探针对疟疾进行高级临床诊断

  疟疾是一种可能危及生命的疾病，由蚊子传播的寄生虫感染人类红细胞引起，每年全球仍有超过50万人因此死亡。准确的早期诊断对于迅速采取医疗干预措施以及避免可能导致死亡的并发症至关重要。在这方面，结合流式细胞术技术的DNA特异性荧光探针已成为一种具有成本效益的诊断平台，能够高效快速地检测疟疾。然而，目前尚缺乏既适用于荧光显微镜研究又适用于流式细胞术分析的理想DNA特异性荧光探针，以实现精确、高质量的疟疾临床诊断。在此背景下，我们开发了一种合理设计的半花青素染料MR-1，该染料具有蓝色吸收和红色发射特性，在与富含AT碱基的双链DNA（dsDNA）有效结合时能够产生荧光响应。通过对照化合物MR-2和MR-

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

• 通过钒掺杂调节In2S3/CdS异质结中的内建电场强度，用于光电化学免疫测定

  在异质结中构建内置电场（BIEF）被认为是提高光电化学（PEC）性能的有效策略，因为它在加速电荷转移和分离过程中起着关键作用。本文介绍了一种基于钒掺杂硫化铟/硫化镉（V–In2S3/CdS）异质结的PEC免疫传感器，该传感器具有优异的目标响应性和强大的BIEF以及类过氧化物酶（POD-like）活性。通过调节V的掺杂量可以有效地调控异质结的BIEF强度，从而促进电荷的快速转移和分离，进而增强光电流。值得注意的是，V–In2S3/CdS异质结的类POD活性能够有效催化过氧化氢（H2O2）分解为羟基自由基（•OH）。为了实现高灵敏度的PEC免疫检测，采用夹心式免疫反应特异性识别癌胚抗原（CEA）以

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

• 基于目标诱导链位移的双功能荧光适配体传感器能够同时检测多种体液中的多巴胺和血清素

  同时检测多巴胺（DA）和血清素（5-HT）对神经疾病的早期诊断具有重要意义。然而，现有的检测方法需要在设备复杂的中心实验室中进行。在此，我们开发了一种基于目标诱导链位移原理的双功能荧光适配体传感器，该传感器能够同时检测多种体液中的DA和5-HT。首先，将带有Cy5/FAM标签的适配体与Dabcyl标记的互补链ss-DNA1-(Dabcyl)2杂交，形成低荧光背景复合物Cy5-ds-DNA-(Dabcyl)2-FAM。当目标物质（DA/5-HT）与适配体结合时，标记的适配体会被选择性置换，从而在600 nm和465 nm的激发光下分别恢复Cy5（红色）和FAM（绿色）的荧光。该适配体传感器具有高

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

• 一种用于基于质谱的蛋白质组学中复杂肽形式的通用谱图注释工具

  在现代生物医学研究中，质谱技术已经成为解析蛋白质结构和功能的关键工具。随着研究范围的扩展，从传统的自下而上（bottom-up）蛋白质组学到更复杂的自上而下（top-down）和中等范围（middle-down）分析，质谱数据的复杂性也显著增加。这些数据不仅包含了蛋白质的基本序列信息，还涉及多种后翻译修饰（post-translational modifications, PTMs）以及蛋白质之间的交联结构。为了更准确地解读这些数据，需要一种能够全面处理多种类型质谱数据的工具，这正是本文所介绍的Annotator及其底层库rustyms的功能所在。Annotator是一款全新的交互式图形化工具

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

• 一种串联立方体DNA纳米结构细胞膜表面传感平台，用于原位监测多种与细胞毒性相关的生物标志物

  急性肾损伤（AKI）是住院患者中常见的并发症，其特点是死亡率较高。尽管治疗策略有所进展，但AKI的早期诊断和有效管理在临床医学中仍面临重大挑战。本文提出了一种基于靶向诱导的J-聚集级联反应的策略，该策略能够清除活性氧（ROS），并开发了一种纳米诊断治疗剂Cu-POW@Apt-CY@SC（CPACSC），用于3D近红外II（NIR-II）光声（PA）成像诊断和AKI的智能治疗。通过静脉给药，CPACSC通过与肾损伤分子-1（Kim-1）相互作用靶向肾小管上皮细胞，随后与中性粒细胞明胶酶相关脂质载体蛋白（NGAL）结合，释放CY-1005分子，并在体内发生NIR-II J-聚集，从而实现精确的3D

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

• 利用注意力机制从傅里叶变换红外光谱（FTIR）中稳健地识别气体混合物，以减轻仪器线形变化的影响

  傅里叶变换红外光谱技术能够通过特征吸收峰快速、无损地识别混合物的成分。然而，在实际应用中，诸如仪器线形变化、吸收峰重叠以及各种测量误差等问题会显著增加混合物识别的难度。为了解决这些问题，我们基于注意力机制开发了一个创新的深度学习框架。我们在一个自构建的数据集上进行了大量实验，该数据集包含十种不同的仪器线形和八种气体成分。令人印象深刻的是，当该模型应用于其他九种仪器线形时，其准确匹配率超过了91.7%，相比现有方法的优势范围从25%到88%不等。这些结果表明了该模型强大的泛化能力和高效的部署灵活性，更重要的是，它显示出在跨设备应用、其他傅里叶变换红外光谱分析以及类似的光谱挑战（如近红外光谱中的传

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

• 可编程的发夹式Argonaute-纳米孔检测系统，用于多重霉菌毒素分析

  食品样品常常同时受到多种小分子有害物质的污染。然而，传统的检测方法通常只能检测到一种污染物，这是由于缺乏准确且多路复用的信号转换和输出机制。在这项研究中，我们提出了一种多功能检测平台——“可编程发夹状Argonaute–纳米孔检测系统”（PHAND），该系统结合了Thermus thermophilus Argonaute（TtAgo）介导的切割技术以及模块化的DNA发夹探针库，实现了对多种分析物的多路复用和便携式检测。在特定目标存在的情况下，引导DNA会被释放出来激活TtAgo蛋白，这些蛋白会切割相应的发夹探针并产生独特的纳米孔信号。当这些信号阻断α-溶血素纳米孔时，会产生正交的、特征性的电

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

• 综述：用于手性分离和生物传感的金属有机框架（MOFs）

  金属有机框架（MOFs）具有可调的孔隙率、多样的结构以及较大的比表面积，使其成为许多分析和诊断应用中的理想材料。本文综述了近期在利用MOFs基材料进行样品制备和生物传感方面的进展。在样品制备中，MOFs在微萃取、固相萃取（SPE）、高效液相色谱（HPLC）、气相色谱（GC）和毛细管电色谱（CEC）等方面表现出显著的效果，提高了检测的灵敏度和选择性。将手性结构引入MOFs中为对映体选择性分离开辟了新的途径，而这种分离方法在制药和药物研究中至关重要，因为需要分离特定的对映体。MOFs在生物传感领域也具有诸多优势，如更高的灵敏度、优异的选择性以及与微型化和集成传感系统的良好兼容性。基于MOFs的材料

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

• 利用核磁共振弛豫测量法测定顺磁基质中的Fe(II)和Fe(III)

  准确测定铁离子的浓度和氧化还原比在生物地球化学和环境化学等领域至关重要。虽然目前基于核磁共振（NMR）松弛测定的方法因其简单性和快速性而受到赞誉，但在存在顺磁基质的情况下会遇到挑战。本研究通过利用铁离子的氧化还原敏感性克服了这一限制。通过使用适当的氧化还原试剂和pH条件，可以在不改变其他常见顺磁金属的价态的情况下实现Fe2+和Fe3+之间的无缝转换。Fe2+和Fe3+对水质子松弛速率的显著影响使得在0至500 μM的浓度范围内能够建立强线性关系，检测限低于1 μM。建立的标准曲线被有效地应用于测定人工和实际样品中的氧化还原比及总铁浓度，并通过X射线光电子能谱（XPS）和电感耦合等离子体-光学发

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

• 用于碱性扫描电化学显微镜的稳定且抗污染的Ag/Ag2O微参比电极

  具有长期稳定性和抗污染能力的可靠参比电极（REs）对于精确的电化学测量至关重要。随着电化学系统的持续微型化，对能够与受限电化学电池兼容的微型参比电极的需求日益增长。然而，制造出在碱性介质中表现出最小电位漂移并避免电解质污染的微型参比电极仍然具有挑战性。在这里，我们利用扫描电化学电池显微镜（SECCM）作为模型平台，系统研究了传统微型Ag/AgCl和微型Ag/Ag2O参比电极在碱性电解质中的失效机制，发现Ag(OH)2–污染的干扰以及由Ag2O剥落引起的加速污染现象。为了克服这些限制，我们通过Nafion涂层和聚丙烯管封装技术制备了受保护的微型Ag/Ag2O参比电极。这些参比电极在碱性SECCM

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

• 一种用于超灵敏适配体基SERS检测和重金属离子原位成像的凹形纳米间隙

  重金屬污染對人類健康造成不可逆的損害，這已成為全球環境與公共衛生領域的重要課題。在環境監測與生物醫學研究中，迫切需要一種既能精確識別又具備實時成像能力的技術。表面增強拉曼散射（Surface-Enhanced Raman Scattering, SERS）因其獨特的指紋譜、非破壞性分析、高靈敏度以及幾乎無自發螢光的特性，成為重金屬檢測的有力工具。然而，SERS平台在實際應用中仍面臨一些技術挑戰，例如假陽性信號的產生。這主要與探針分子在納米顆粒表面的空間誤配或非特異性結合有關。為此，研究人員一直在探索改進SERS性能的策略，以提高其在複雜生物樣本中的準確性和可靠性。本研究提出了一種基於凹面納米立

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

• MODAPro：利用变分图自编码器实现可解释的异构网络，从组学数据中挖掘特定疾病的功能分子和通路

  多组学数据的快速增长彻底改变了我们研究疾病机制的能力，但由于数据本身的异质性、特征性的稀疏模式以及现有分析方法在可解释性方面的不足，实现有意义的整合仍然面临重大挑战。为了解决这些关键问题，我们推出了MODAPro，这是一个基于生物学原理的深度学习框架，它将变分图自编码器（VAE）与图卷积网络（GCN）相结合。这种新颖的架构使MODAPro能够以前所未有的分辨率捕捉并深入解读不同组学层次之间的复杂非线性分子关系。通过对多种与疾病相关的数据集进行系统的基准测试，MODAPro在识别疾病相关生物标志物和功能一致的模块方面始终优于现有方法。更重要的是，MODAPro揭示了传统方法常常忽略的潜在生物分子

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

• 具有环形传感模块的蜈蚣仿生DNA纳米机器，用于细胞外代谢产物的空间监测

  动态监测细胞外微环境中的小分子代谢物对于揭示它们在疾病进展中的病理调控作用至关重要。尽管基于DNA的纳米传感器具有巨大潜力，但它们在空间分辨的细胞外生物标志物成像方面仍存在灵敏度不足、结构不稳定以及信号输出阈值较低的问题。在此，我们报道了一种模仿蜈蚣结构的DNA纳米机器（CMNM），该机器具备以下特点：（1）经过拓扑工程设计的环形传感模块，可增强核酸酶的稳定性和目标识别能力；（2）采用多分支DNA纳米线骨架，其形态类似于蜈蚣，并通过膜锚定适配体实现自组装，从而通过多价相互作用将传感器高密度地固定于活细胞表面。通过重新编程环形传感模块的识别域，CMNM能够对肿瘤细胞环境中的细胞外ATP和H+进行

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

• 用于实时定量测定电化学二氧化碳还原反应产物的选离子流管质谱法（SIFT-MS）

  电化学CO2还原反应（CO2R）可生成燃料和化学品，这是减少温室气体排放、实现二氧化碳净零排放以应对气候变化的一条有前景的途径。目前，分析和量化CO2R催化产物所需的方法仅支持间歇性的非实时采样，例如气相色谱（GC）和核磁共振（NMR）。能够对CO2R反应产生的产物进行实时分析是非常重要的，但迄今为止开发出的具备这一功能的分析技术仍然很少。在本研究中，我们展示了使用选择离子流管质谱法（SIFT-MS）实时定量测量通过CO2R反应生成的十种不同的C1和C2+产物。这种定制开发的SIFT-MS技术能够同时测量气相和液相产物的浓度，并且适用于任何类型的电解槽。通过对比铜箔的实验结果以及现有文献和传统

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

• 设计一种以金属-有机框架为主体的仿生多酶传感器阵列，用于便携式检测全氟烷基物质

  准确识别全氟烷基物质（PFASs）对于环境监管和公共卫生保护至关重要。然而，由于结构上的相似性，现有的分析技术难以区分这些物质。在这项研究中，我们开发了一种基于铈基金属有机框架（Ce-MOF）的新型多酶活性传感器阵列，该阵列能够在复杂样品中区分多种PFASs。Ce-MOF被设计成具有三种模拟酶的活性：氧化酶、漆酶和超氧化物歧化酶。PFASs通过静电相互作用和结构变形影响这些酶的活性，这一机制得到了密度泛函理论计算的支持，从而产生三种不同的信号输出。通过运用多种机器学习算法，我们建立了一个优化后的分类模型，能够以100%的准确率识别九种不同的PFASs。该传感器阵列还能在各种浓度范围内以及二元或

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

• 基于分子拥挤效应提高分子印迹聚合物吸附性能的机制研究

  近年来，分子拥挤作为一种调控分子间相互作用的关键机制，在材料科学领域展现了巨大的应用潜力。本研究提出并系统探讨了分子拥挤对对乙酰氨基酚分子印迹聚合物（AMIP）吸附性能的提升效果及其背后的机制。通过将葡萄糖作为分子拥挤剂引入AMIP对对乙酰氨基酚（APAP）的吸附体系中，利用核磁共振（NMR）横向弛豫时间和扩散有序光谱（DOSY）分析方法阐明了溶液微观环境的物理参数与AMIP吸附能力之间的关系。实验结果表明，当葡萄糖浓度超过10 g/L时，分子拥挤效应开始显现。在葡萄糖浓度为500 g/L时，AMIP的吸附能力比无分子拥挤条件下的吸附能力提高了1.96倍。其主要机制是由于葡萄糖通过排除体积效应

  来源：Analytical Chemistry

  时间：2025-10-22

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