Current Issue: <JZUS-B>
Journal of Zhejiang University-SCIENCE B (Biomedicine & Biotechnology)
ISSNs 1673-1581 (Print); 1862-1783 (Online); CN 33-1356/Q; started in 2005, Monthly.
JZUS-B is an international "Biomedicine & Biotechnology" reviewed-Journal indexed by SCI-E, MEDLINE, PMC, BA, BIOSIS Previews, JST, ZR, CA, SA, AJ, ZM, CABI, CSA, etc., and supported by the National Natural Science Foundation of China. It mainly covers research in Biomedicine, Biochemistry and Biotechnology, etc.
Impact factor: 1.099 (2011), 1.108 (2012), 1.293 (2013), 1.278 (2014), 1.303 (2015), 1.676 (2016), 1.815 (2017), 1.879 (2018), 2.082 (2019), 3.066 (2020), 5.552 (2021), 5.1 (2022), 4.7 (2023), 4.9 (2024), 5.7 (2025).
Journal of Zhejiang University-SCIENCE B
ISSN 1673-1581(Print), 1862-1783(Online), Monthly
2026 Vol.27 No.7 P.671-816
<3> <6>CONTENTS
Special Issue on Intelligent Biosensing and Point-of-Care Testing (POCT)
Guest Editors-in-Chief: Yi ZHANG, Jixi ZHANG
Editorial
Jixi ZHANG, Yi ZHANG
DOI: 10.1631/jzus.B2610002 Downloaded: 4 Clicked: 5 Cited: 0 Commented: 0(p.671-676) <Full Text>
Reviews
Emerging point-of-care technologies for bacterial pathogen detection
Wen ZHANG, Yundong HANG, Sisi ZHAN, Weiyao SONG, Binxiao LI, Nan CHEN, Min LV
DOI: 10.1631/jzus.B2500782 Downloaded: 1424 Clicked: 879 Cited: 0 Commented: 0(p.677-697) <Full Text> <PPT > 5
上海师范大学化学与材料科学学院，资源化学教育部重点实验室，教育部资源化学国际合作联合实验室，上海市稀土功能材料重点实验室，上海市仿生催化前沿科学研究基地，上海绿色能源化工工程技术研究中心，中国上海，200234
摘要：细菌感染已成为全球性重大公共卫生威胁，亟需发展快速、准确、可现场化的诊断技术。即时检测（POCT）技术凭借其检测及时、操作简便和便携等优势，已成为应对细菌感染的变革性技术。POCT通过将分子诊断与微流控芯片技术相结合，提升了细菌检测的灵敏度、特异性、多重检测能力和自动化水平；同时，伴随着低成本、便携式检测装置不断涌现，以及智能手机读取信号与云端传输数据等技术的融合，POCT为在资源受限的场景下实时监测病原菌提供了可行性。然而，如何选择最优检测靶标（例如，基因组序列、保守蛋白表位或存活细胞）并构建与之匹配的POCT技术，相关综述尚不充分。本综述系统总结了用于细菌检测的POCT策略的最新进展，并依据三类主要检测目标（细胞表型特征、表面抗原和核酸）进行分类；评述了可视化显微镜成像技术、免疫检测方法、等温核酸扩增技术、成簇规律间隔短回文重复序列及其关联蛋白系统（CRISPR-Cas）系统以及微流控生物传感器等POCT平台的检测原理、优势、局限性及代表性生物医学应用，展示了POCT技术在样品前处理、检测灵敏度和操作简便性等关键环节上取得的阶段性突破；最后提出了当前POCT技术面向临床实际需求所面临的挑战，并展望了未来聚焦于构建集成化、自动化、智能化POCT系统的发展趋势。
关键词组：
Programmable DNAzyme nanocatalysts for tumor immunometabolic modulation
Rongping LUO, Zhuojia TANG, Mengqi DING, Lingxiu ZOU, Xiaojing LIU, Fan YIN, Jianxin LYU, Lu WANG
DOI: 10.1631/jzus.B2500764 Downloaded: 508 Clicked: 303 Cited: 0 Commented: 0(p.698-714) <Full Text> <PPT > 7
1杭州医学院基础医学与法医学院， 中国杭州， 311399
2杭州医学院检验医学院、 生物工程学院， 中国杭州， 311399
3温州医科大学检验医学院与生命科学学院， 检验医学教育部重点实验室， 浙江省医学遗传学重点实验室， 中国温州， 325035
4杭州医学院公共卫生学院， 中国杭州， 311399
5浙江大学爱丁堡大学联合学院， 中国海宁， 314400
6浙江省人民医院（杭州医学院附属人民医院）临床检验中心， 中国杭州， 310014
摘要：RNA切割型DNAzyme是一类兼具分子识别能力和酶样催化活性的功能核酸分子，在靶向基因调控、生物传感和肿瘤治疗中具有重要应用潜力。近年来，随着纳米技术的发展，DNAzyme可与金属氧化物、DNA框架结构、金属有机框架等纳米平台集成，形成具有递送保护、金属辅因子供给和肿瘤微环境响应能力的程序化纳米催化体系。这类体系能够响应pH、氧化还原稳态、金属离子和microRNA等内源性信号，并将其转化为特异性RNA催化切割输出。本文系统综述了DNAzyme催化机制、序列与化学工程策略、纳米平台构建方式及其在肿瘤免疫代谢调控中的应用。重点讨论了DNAzyme纳米催化剂如何通过调节糖酵解、氧化还原稳态、线粒体功能、营养竞争及cGAS-STING相关免疫信号，缓解肿瘤免疫抑制并促进抗肿瘤免疫激活。最后，本文总结了该领域在体内递送、辅因子供给、催化特异性、生物安全性和标准化评价方面面临的转化挑战，并展望其作为生物传感引导的肿瘤免疫代谢干预平台的发展前景。
关键词组：
Blood‒brain barrier permeability assessment: from biomimetic models to multimodal imaging
Miaomiao WANG, Lu GAN, Yiru FAN, Chenxi DUAN, Ying ZHU, Shihua LUO, Yanhong SUN
DOI: 10.1631/jzus.B2500786 Downloaded: 685 Clicked: 775 Cited: 0 Commented: 0(p.715-735) <Full Text> <PPT > 7
1上海大学理学院材料生物学研究所， 中国上海， 200444
2中国科学院上海应用物理研究所， 中国上海， 201800
3中国科学院大学， 中国北京， 100049
4上海交通大学医学院附属瑞金医院伤科， 中国上海， 200025
摘要：血脑屏障（BBB）是维持中枢神经系统内环境稳态的核心结构，其通透性调控失衡是脑卒中、神经退行性疾病和脑肿瘤等多种神经系统疾病的关键病理环节，也是中枢神经系统药物递送的主要瓶颈。因此，发展精准的BBB通透性检测技术，对于揭示神经疾病机制、突破药物研发瓶颈及推动精准诊疗至关重要。本文系统梳理了BBB通透性检测技术的最新进展：体外模型方面，概述了从传统Transwell体系到整合流体剪切力的微流控芯片及高度仿生类器官模型的演进，重点评价其对神经血管单元微环境模拟能力的提升；活体成像技术方面，深入分析了动态对比增强磁共振成像、正电子发射断层扫描、近红外二区荧光成像及双光子显微镜等技术的原理与应用，阐述了其在宏观定量、分子靶向及微观动态观测等方面的互补优势。多模态技术融合与精准量化评估是当前主要发展趋势。未来研究将聚焦于人工智能驱动的个性化BBB通透性评估、新型智能化探针开发以及BBB功能的实时动态监测，从而为神经系统疾病研究提供更强大的方法学工具。
关键词组：
Advances in biomarkers for Parkinson’s disease: from molecular pathology to precision diagnostics
Xiang LI, Honglin CHEN, Xu WANG, Yuhe HU, Zhaofei YANG, Min WEI
DOI: 10.1631/jzus.B2500789 Downloaded: 556 Clicked: 693 Cited: 0 Commented: 0(p.736-760) <Full Text> <PPT > 8
大连医科大学附属第一医院，辽宁省神经系统重大疾病发病机制研究重点实验室， 中国大连， 116021
摘要：帕金森病（PD）作为第二大常见神经退行性疾病，其在早期诊断、精准分型和预后评估方面仍面临重大挑战。近年来，生物标志物研究领域正经历从静态浓度测量向功能活性检测的范式转变。其中，最具革命性的突破是α-突触核蛋白种子扩增试验（α-Syn-SAA），该方法能够超灵敏且特异地识别临床期及前驱期病理性α-Syn，为早期干预提供了前所未有的时间窗口。此外，针对神经丝轻链（NfL）、阿尔茨海默病相关标志物、遗传生物标志物以及基于外周样本（如血液、唾液、皮肤）等的检测技术也取得了实质性进展。多种前沿技术的综合应用，如实时震颤诱导转化（RT-QuIC）、高分辨率质谱和高场强磁共振成像（MRI），正推动该领域迈入一个以病理活性为核心、多组学整合以及无创/微创为导向的新阶段。本综述系统阐述了PD生物标志物的最新研究进展，重点关注基于病理生理机制的核心标志物，并深入探讨了多组学与人工智能（AI）模型在提升诊断、亚型分型及预后准确性方面的巨大潜力，最后展望了生物标志物在推动PD精准医学发展中的关键作用及未来发展方向。
关键词组：
Research Articles
Yan HUANG, Jialin YE, Lan XU, Xingjie HU, Nan CHEN
DOI: 10.1631/jzus.B2500787 Downloaded: 507 Clicked: 438 Cited: 0 Commented: 0(p.761-774) <Full Text> <PPT > 5
1上海师范大学化学与材料科学学院，资源化学教育部重点实验室，上海绿色能源化工工程技术研究中心，上海市仿生催化前沿科学研究基地，中国上海，200234
2上海交通大学医学院公共卫生学院，中国上海，201318
摘要：环状RNA（circRNA）作为关键的转录后调控因子，在疾病发生发展中扮演着重要角色。然而，目前仍缺乏在活细胞层面对其进行精准操控与功能分析的有效工具。其中，circRNA CDR1as通过充当微小RNA-7（miR-7）的"分子海绵"，成为极具潜力的治疗靶标。本研究构建了一种基于沸石咪唑酯骨架-8（ZIF-8）金属有机框架的多功能纳米平台，以实现对CDR1as/miR-7调控轴的双重干预和动态监测。该纳米系统（DZ/MB@ZIF-8）同时负载了特异性切割CDR1as的脱氧核酶（DNAzyme）和监测miR-7水平的分子信标（MB）探针。纳米颗粒被细胞内吞并转运至溶酶体后，酸性环境触发载体分解，同步释放治疗组分与传感元件，并原位提供DNAzyme活性必需的Zn2?辅因子。实验结果表明，该平台能有效降解CDR1as，释放被捕获的miR-7，并显著抑制下游致癌基因表达。值得注意的是，治疗效应与MB探针产生的"信号开启型"荧光呈现高度正相关性，首次实现了在活细胞内对circRNA调控网络的实时可视化追踪。综上所述，这项工作构建了基因靶向治疗与内源生物传感协同作用的普适性诊疗体系，为circRNA功能研究和RNA靶向治疗开发提供了创新技术平台。
关键词组：
Sheng DING, Jing LI, Minglong YANG, Yujia SONG, Xiangke NIU, Mei LI, Yao LUO
DOI: 10.1631/jzus.B2500745 Downloaded: 433 Clicked: 680 Cited: 0 Commented: 0(p.775-787) <Full Text> <PPT > 6
1成都大学临床医学院附属医院，中国成都，610106
2四川大学华西医院四川医学检验临床医学研究中心检验医学系，中国成都，610041
摘要：肉类掺假是全球食品安全面临的一项重大挑战，因而迫切需要开发快速的现场检测技术。在此，本研究提出了一种名为OTPA（一锅法TLAMP-PfAgo分析）的智能一锅法生物传感平台。该平台将基于折返环引物加速的环介导等温扩增技术（LAMP）（TLAMP）与激烈火球菌（Pyrococcus furiosus）的Argonaute蛋白（PfAgo）的序列特异性检测功能完美融合，采用一种巧妙的热激活设计，利用微晶蜡在单管内实现反应的空间隔离，从而确保了操作的无污染与流程的简化。OTPA分析法具备极高的灵敏度与特异性，在30分钟内对猪肉DNA和牛肉DNA的检测限分别低至3×10-4 ng/μL和2×10-4 ng/μL。此外，它成功实现了双靶标鉴定，并在市售肉制品中得到了验证，其结果与标准的PCR定性检测高度一致。值得注意的是，检测结果可在蓝光下直接通过肉眼可视化，这充分凸显了这种经济高效且简便的平台在食品安全监测的即时检测（POCT）与智能生物传感领域中所具备的巨大潜力。
关键词组：
Jing LI, Yifan ZHAO, Yicheng MA, Bei XIE, Li HUANG, Haitang YANG, Xingyuan MA, Haohua DENG, Shuaiyang WANG, Chanjuan SUN, Pengfei CAO, Linjing LI
DOI: 10.1631/jzus.B2500607 Downloaded: 476 Clicked: 1017 Cited: 0 Commented: 0(p.788-805) <Full Text> <PPT > 8
1兰州大学第二医院检验医学中心，中国兰州，730030
2兰州大学信息科学与工程学院，中国兰州，730000
3兰州大学基础医学院免疫学系，中国兰州，730000
4兰州大学第二医院小儿肾病科，中国兰州，730030
5兰州大学第二临床医学院，中国兰州，730030
6上海理工大学环境与建筑学院，中国上海，200093
摘要：为阐明蛋白激酶D3（PRKD3）在肝细胞癌（HCC）中的诊断价值及其临床意义，本研究结合生物信息学分析、血浆PRKD3表达水平检测及机器学习方法，对PRKD3作为协同诊断生物标志物的潜力进行了系统评估。基于癌症基因组图谱（The Cancer Genome Atlas，TCGA）数据库分析结果，本研究发现PRKD3在HCC组织中显著高表达，且其高表达与患者不良预后密切相关。进一步收集392例临床血浆样本（包括健康人群、肝硬化及失代偿期肝硬化患者和HCC患者），对血浆PRKD3表达水平进行检测。结果显示，与健康对照相比，肝硬化、失代偿期肝硬化及HCC患者血浆中PRKD3表达均显著升高（P<0.01），其受试者工作曲线下面积（AUC）分别为0.8107、0.7899和0.7177。为进一步提升HCC的诊断效能，本研究采用极端随机树（ET）、梯度提升（GB）、随机森林（RF）及支持向量机（SVM）等多种机器学习算法，构建融合PRKD3、甲胎蛋白（AFP）、维生素K缺乏诱导蛋白Ⅱ（PIVKA-II）及多项临床生化指标的联合诊断模型。结果表明，该多参数联合模型在测试集中表现出优异的诊断性能：准确率为0.861，灵敏度为0.863，特异度为0.925，精确度为0.862。综上所述，PRKD3作为传统生物标志物的有效补充，通过与机器学习方法相结合，有望为HCC的早期筛查和精准诊断提供新的技术策略。
关键词组：
Xiaobai HE, Xinyi QIAN, Xiaoguang ZHENG, Hong ZHANG, Jinbang SHAO, Xiaopan CHEN, Qi RUAN, Jianxin LYU, Leixiang YANG, Linjie CHEN
DOI: 10.1631/jzus.B2500767 Downloaded: 142 Clicked: 254 Cited: 0 Commented: 0(p.806-816) <Full Text> <PPT > 7
1杭州医学院检验医学院、 生物工程学院， 中国杭州， 311399
2浙江省人民医院（杭州医学院附属人民医院）， 遗传与基因组学科， 中国杭州， 310014
3检验诊断关键技术浙江省工程研究中心， 中国杭州， 310053
摘要：目的：胱氨酸结石约占成人肾结石的1%-2%，在儿童中可达10%，其病因为胱氨酸尿症--一种由SLC3A1和SLC7A9基因突变所致的常染色体隐性遗传病。上述突变导致胱氨酸重吸收障碍，尿中胱氨酸浓度升高，进而促进结石形成。目前临床检测手段难以精确评估不同突变对转运蛋白功能的影响。为此，本研究旨在建立一种无放射性、基于细胞的功能评估体系，以实现对胱氨酸转运蛋白活性及突变致病变异的系统鉴定。方法：将野生型或突变型SLC3A1与SLC7A9质粒共转染至HEK293细胞，瞬时表达胱氨酸转运复合体。方法学上整合两条技术路径：其一，基于硒代胱氨酸的荧光摄取实验，利用其作为胱氨酸的功能性类似物，借助固有荧光特性实现转运活性的实时定量检测，规避传统放射性底物法的操作繁琐与辐射安全问题；其二，联合AlphaFold3进行蛋白质结构预测及分子对接，从分子层面解析突变导致功能丧失的机制。结果：SLC3A1/SLC7A9复合体对硒代胱氨酸的表观米氏常数（Km=(156.3±24.2) μmol/L)与文献报道的天然底物胱氨酸（约200 μmol/L）高度接近，验证了替代底物的可行性。依据残余活性阈值（轻度>60%；中度20%-60%；重度<20%），对8种临床相关变异体（SLC7A9：A70V、A182T、G105R、R333W、V170M、A354T、P482L；SLC3A1：M467T）进行功能分级，结果与既往放射性同位素法数据一致。AlphaFold3建模显示，P482L可能破坏跨膜区螺旋堆积，A354T则可能干扰氢键网络，为功能丧失提供了结构解释。结论：本研究建立的集成平台结合了灵敏的荧光功能检测与AI驱动的结构分析，可实现胱氨酸尿症变异体的快速精准评估。该法无需放射性同位素，兼容常规微孔板读板设备，可嵌入现有变异解读流程，未来有潜力指导基因型个体化治疗，但尚需前瞻性临床验证。
关键词组：