环烯烃共聚物（COC，如 Zeonor、Topas、Arton）具有优异的光学、低自荧光和低蛋白吸附特性，适合开发即时检测系统，但其本征表面缺乏官能团，限制了生物功能化。本文评估了三种商业化 Zeonor 基底功能化策略：氧等离子体处理、光化学接枝以及使用氨基葡聚糖-脂肪酶偶联物（ADLC）的直接表面氨基化。通过接触角、傅里叶变换红...
传统水致病原检测方法依赖耗时的富集与生化鉴定，通常需要24小时至一周。近年来，快速、近实时检测水致病原的生物传感技术受到重视。作者此前开发了基于塑料光纤（POF）的免疫传感器，采用U型探针连接LED和光电探测器，并将传感器浸入已知浓度菌悬液进行检测。本文报道了一种新的光电配置：使用两根POF U型探针，一根作为参考，另一根作为免疫传...
与广泛使用的化合物半导体光电传感器相比，全硅光电传感器因兼容互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺而具有易于量产的优势。本文提出一种工艺简单、集成化、微型化且低损耗的全硅光电生物传感器（ASPB）。该传感器基于单片集成技术，光源为PN结级联多晶硅纳米结构，检测器件采用简单的折射率传感方法。模拟结果表明，当待测材料折射率大于1.52时，...
生物传感器在诊断、疾病监测、管理和公共卫生中具有重要作用。微光纤生物传感器能够以高灵敏度检测生物分子的存在及其行为，并且微光纤结构可支持多种传感层设计，纳米材料与生物识别分子的结合也为提高特异性提供了机会。本综述系统讨论并探索不同微光纤构型，重点阐述其基本概念、制备工艺以及作为生物传感器的性能。文章首先介绍锥形光纤的制备（化学刻蚀与...
光纤技术的演进已深刻改变光学传输、环境监测与生物医学等多个领域。用于生物传感时，光纤芯层中的导光被暴露于周围介质，分析物可根据光纤构型和生物功能化策略，通过不同技术进行检测。不同构型在制造复杂度、成本和整体性能上存在差异。生物功能化可直接在裸光纤或涂层光纤上进行：裸光纤依赖光纤倏逝波（EW）与分析物的相互作用；涂层光纤则可包含表面等...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）感染引起2019冠状病毒病（COVID-19）并全球传播，可靠诊断是公共卫生优先事项。本文报道一种快速（<1 h）、易实施且准确的CRISPR基倏逝波荧光生物传感平台，用于检测SARS-CoV-2。该平台将Cas13a的旁路切割效应与通用无酶杂交链反应（HCR）相耦合：设计含切割位...
本文提出一种石墨烯量子点（GQDs）敏化的葡萄糖印迹聚合物（G-IP）涂层聚合物光纤生物传感器，用于在聚合物光纤表面实现倏逝波捕获并检测低水平葡萄糖。该传感器基于倏逝波调制原理工作：在去包层光纤段，光从纤芯泄漏到周围介质形成倏逝波，被测物与表面识别层相互作用后改变倏逝波强度，从而引起透射光强变化。作者采用原子力显微镜（AFM）、傅里...
心肌生物标志物的敏感检测对心肌梗死（MI）临床诊断至关重要，但心肌标志物浓度极低，检测极具挑战。本文报道了一种基于光学微光纤耦合器（OMC）的无标记免疫传感器，用于超灵敏检测急性心肌梗死（AMI）的选择性高敏感标志物心肌肌钙蛋白I（cTnI）。cTnI单克隆抗体通过聚电解质层层自组装沉积技术固定在光纤表面。在折射率传感表征中，当OM...
本文报道了一种用于大肠杆菌 O157:H7（E. coli O157:H7）快速、可重复检测的光纤免疫传感器。该传感器由流动池、表面修饰薄镍（Ni）层的光纤以及连接计算机的荧光计组成。检测时，先将含 E. coli O157:H7 的样品与包被抗 E. coli O157:H7 抗体的磁珠及 Cy5 标记抗体孵育，形成磁珠—抗原—C...
癌症生物标志物 microRNA（miR）的快速定量检测具有重要临床意义。表面参与型三明治（SST）生物传感器利用固定捕获探针（CP）和荧光标记信号探针（SP），可在复杂基质中快速、灵敏、选择性检测 miR，但表面 CP 数量有限时，当溶液中 miR 过量于 SP 时易出现假阴性信号。为此，作者基于二级结构分析和自由能评估，设计了一...
当前，能够快速、低成本检测水中多种污染物的生物传感器技术需求迫切。本文报道了一种集成通道波导荧光免疫传感器，可快速同时检测最多32种污染物。该传感器利用波导锥形结构，在固体表面生物分析中提高荧光信号的激发与收集效率，并缓解荧光团光漂白问题。在优化波导几何结构下，首次将该类波导免疫传感器用于湖水中的微囊藻毒素-LR（MC-LR）检测。...
全血中生物标志物的直接检测对医学诊断和即时检测具有重要意义，但传统方法多依赖血浆或血清分离，步骤繁琐且限制临床即时应用。光学检测虽简便，却受全血强散射、吸收和自荧光干扰。本文首次将表面增强拉曼（SERS）纳米标签与光纤生物传感器（FOB）结合，用于未处理全血中的原位免疫检测。作者制备了硅包覆银SERS纳米标签Ag@4-MBA@SiO...
黄曲霉毒素M1（AFM1）是一种高毒性次级代谢产物，广泛存在于乳制品中。本研究设计了一种简单、低成本、可重复使用且易于操作的免疫传感方法，利用便携式倏逝波光流学生物传感平台（EOBP）对乳制品中AFM1进行超灵敏检测。所开发方法的最低检出限为5 ng/L，低于现行法规对乳制品中AFM1最严格的限量要求。研究评估了甲醇、丙酮和乙腈等有...
快速、简便、灵敏地检测生物流体中的可卡因对防止毒品滥用具有重要意义。本研究基于全光纤倏逝波光学生物传感平台，开发了一种用于可卡因检测的两步结构转换适配体传感器。该平台采用两条定制适配体探针构建分子结构转换：在可卡因存在时，可卡因适配体的两个片段迅速形成三叉连接结构，其中一个片段上的荧光基团被另一片段上的猝灭基团有效猝灭；三叉连接结构...
本文报道了一种基于功能核酸的“开启型”倏逝波光纤生物传感器，用于环境水样中汞离子（Hg2+）和铅离子（Pb2+）的现场检测。该传感器采用两步策略：第一步利用 T–T 错配与 Hg2+ 快速结合、8–17 DNAzyme 在 Pb2+ 存在下切割底物链，在溶液相中释放带荧光标记的单链 DNA；第二步将反应液泵入光纤反应室，释放链与固定...
本文报道了一种基于倏逝波荧光激发的T-T错配驱动生物传感器，用于简便检测水样中的汞离子（Hg2+）。作者将荧光素标记的富T DNA链与链霉亲和素（SA）通过异双功能交联剂偶联，制备具有信号转换、识别和报告三重功能的Hg2+依赖偶联物（HDCs）。HDCs先与淬灭剂标记的互补DNA（Q-DNA）杂交，使荧光素处于淬灭状态，产生低背景倏...
倏逝波激发荧光技术可增强灵敏度并降低基质效应，适用于生物传感器开发。本研究开发了一种基于脂体的全内反射荧光光纤生物传感器（TIRF-FOB），用于蛋白质检测，将脂体荧光放大器和夹心免疫分析格式与TIRF-FOB相结合。研究设计并合成了抗体标记且包埋荧光分子的脂体，用于目标分子的异质检测。该生物传感器成功检测目标蛋白（模型为IgG），...
生物传感器研究在过去二十年快速发展，并伴随分子生物学、纳米材料科学以及计算机与电子技术的突破而不断成熟。倏逝波荧光生物传感器作为其中重要分支，在过去十年也取得显著进展。本文在作者2005年综述基础上，简要回顾早期奠基工作，重点总结近十年的新技术发展及已实现商业化的倏逝波荧光传感器技术。倏逝波源于光在波导界面发生全内反射时向低折射率介...
随着食品安全成为全球关注焦点，快速、简便、现场、准确且低成本的生物传感器技术需求持续增长。本研究报道了一种具有可逆配体接枝生物传感表面的倏逝波光学适配体传感器，用于食品中赭曲霉毒素A（OTA）的快速、灵敏和高选择性检测。体系中，OTA分子以戊二醛和乙二胺作为间隔连接子共价固定于光纤表面。作者建立集成倏逝波全光纤（EWA）生物传感平台...
本文提出并数值演示了一种低成本三模聚合物波导干涉生物传感器。该器件基于基模与二阶模之间的模态相互作用，利用两种模式的对称性差异，在零偏移耦合条件下仅激发基模和二阶模，而抑制一阶模。与双模波导干涉仪相比，二阶模具有更深的倏逝场穿透深度，因此与传感表面及生物层的相互作用更强，可获得更高灵敏度。器件采用 ma-P 1205 光刻胶通道波导...