本文构建了一种基于均相发光共振能量转移（LRET）的适配体-上转换纳米颗粒（UCNPs）偶联光学生物传感器。以 NaYF4:Yb3+,Er3+ UCNPs 作为能量供体，TAMRA 标记 DNA 作为受体，利用生物素-亲和素作用将适配体 DNA 固定于 UCNPs 表面。无 ATP 时，UCNPs_DNA 与 TAMRA_DNA 杂...
本文报道了两类基于氧化多孔硅（PSiO2）Fabry–Pérot 薄膜的光学无标记生物传感器，用于快速检测细菌。传感器无需细胞裂解等样品前处理，可直接将目标细菌捕获到表面。第一类在电化学加工得到的纯 PSiO2 表面，通过硅烷化化学接枝特异性单克隆抗体（IgG）；第二类为 PSiO2/水凝胶杂化体系，其中聚丙烯酰胺水凝胶在纳米结构 ...
近年来，适配体在分析与诊断领域，尤其是生物传感中的应用日益广泛。既往研究已将适配体作为配体与多种传感器结合，用于多种检测应用；然而，将适配体发展与导模共振（GMR）器件相结合的工作尚未见报道。本研究报道了一种基于自制GMR器件的适配体传感器。将29碱基凝血酶适配体（TBA）固定于GMR器件表面，作为识别配体用于凝血酶检测。该初步试验...
本研究通过光聚合合成新型丙烯酸微球，并在微球制备过程中引入琥珀酰亚胺功能基团。利用该材料成功构建了基于反射率换能、对尿素具有宽线性响应范围的光学生物传感器。传感器采用琥珀酰亚胺修饰的丙烯酸微球，其中包埋尼罗蓝色离子指示剂ETH 5294用于光学检测，并通过微球表面的琥珀酰亚胺基团共价固定脲酶。实验表明酶和指示剂均无渗漏。脲酶水解尿素...
本研究通过浸渍法将酪氨酸酶、苯酚和3-甲基-2-苯并噻唑腙（MBTH）固定于滤纸，并以聚苯乙烯作为聚合物支撑，成功制备了用于检测苯甲酸的光学试纸条。传感机制基于试纸条栗色强度随苯甲酸溶液接触而降低。采用光纤反射光谱对试纸条进行表征，最大反射峰位于375 nm。试纸条对苯甲酸具有高度可重复性，10次重复测量相对标准偏差为0.47%。检...
生物分子的尺寸通常为数纳米，因此用于生物分子识别与检测的器件也应在纳米尺度上工作，才能更准确地理解电子生物分子器件的性能。光学生物传感器是纳米生物分子器件的重要方向，具有直接、实时、无标记检测多种化学和生物物质的潜力，并有望推动光学与生物医学领域的器件制备革命。本文简要综述光学生物传感器的发展、基本架构、生物识别系统、信号转换方法及...
提出并开发了一种基于局域表面等离子共振（LSPR）的光学生物传感器，其核心为多斑点铜帽纳米颗粒阵列（MC-NPA）芯片。铜薄膜作为壳层，以帽状结构有序覆盖在作为芯的二氧化硅纳米颗粒顶部，形成“铜帽纳米颗粒阵列芯片”。通过控制沉积铜壳厚度，系统研究了该纳米结构的等离子体光学性质，并定量评估了芯片对体相折射率（RI）变化的灵敏度。结果显...
本文综述了基于表面等离子共振（SPR）的光学生物传感器技术用于检测麻痹性贝类毒素（PSP）的研究进展。SPR 通过监测传感器芯片表面生物分子相互作用引起的折射率/共振角变化，实现无标记、实时定量。文中评估了受体、单克隆/多克隆抗体、化学传感器、分子印迹聚合物和适配体等识别元件，重点讨论低分子量 PSP 类似物在四个取代位点结构差异导...
许多癌症类型生存率低且治疗反应不可预测。简便的分子分析有助于患者分层和治疗个体化。为克服现有分析设备局限，已提出多种集成器件，它们提供更高灵敏度和易于并行检测。尤其，无标记光学生物传感器兼具集成传感器优点（易操作、便携、低样本量）并能以原始形式检测目标分子。本文综述集成光学生物传感器现状，并讨论其用于检测体液中蛋白变体的可能应用，尤...
本研究报道了一种基于硅光子晶体（PhC）波导的光学生物传感器，可实现无标记且具有纠错能力的生物检测。该传感器利用与硅光子晶体波导耦合的纳米腔共振模式波长随环境折射率变化而发生偏移的原理进行检测。作者采用有限差分时域（FDTD）方法预测纳米腔结构的光学特性，并通过标准纳米光刻和反应离子刻蚀工艺制备器件。实验结果表明，该结构具有10^-...
羟甲基戊二酰辅酶A还原酶（HMGR）是胆固醇合成的限速酶，因其在降胆固醇药物开发中的重要性，研究者已筛选多种可调节其活性的化合物。多酚提取物常作为他汀类药物的替代或辅助降胆固醇手段，但其作用机制尚未完全阐明。本研究对绿茶中含量最高的儿茶素表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）调节 HMGR 的机制进行了详细的动力学与平衡研究。通过光谱...
原子力显微镜（AFM）可可视化并计数多蛋白体系中的单个蛋白及其复合物；光学生物传感器（OB）可提供复合物形成动力学、寿命（τLT）和亲和力。将τLT与催化循环时间（τcat）比较，可区分有效与非有效复合物。本文综述AFM与OB在细胞色素P450 101、P450 11A1和P450 2B4三种单加氧酶体系中的应用。AFM在三个体系中...
生物传感器已被广泛用于测定结合与解离动力学，以及蛋白-配体、蛋白-蛋白或核酸杂交等相互作用。现有多种生物传感器，各自具有实际或被认为的优势。本文综述了四种已商品化光学生物传感器的基本理论与工作构型：表面等离子共振（SPR）、共振镜（RM）、共振波导光栅（RWG）和双偏振干涉（DPI）。文章结合近年已发表文献中的实验与结果，讨论了这些...
杂化微/纳米凝胶因其尺寸可调、比表面积大、内部网络结构稳定且响应时间短，在多种应用中日益重要。本文综述了杂化微/纳米凝胶在pH、温度、葡萄糖、离子及其他物种光学传感以及细胞内成像方面的最新进展与挑战。作为光学探针，它们可用于血液、生物反应器流体等复杂样品中化学参数的连续监测，并可用于化学研究、工业和食品质量控制。其细胞内探测能力可实...
本文理论分析三维受限光流体环形谐振器（OFRR）在水和空气中检测单个纳米颗粒的能力。OFRR基于玻璃毛细管，可形成瓶形和气泡形环形谐振器。当纳米颗粒附着于OFRR内表面时，回音壁模式（WGM）的谐振波长发生移动。对于两种结构，可通过选择合适壁厚优化内表面电场；同时，不同曲率可实现沿毛细管轴向不同的电场限制，从而显著增强单纳米颗粒检测...
本文报道了一种快速、无标记的光学生物传感器系统，用于实时灵敏监测生物分子相互作用。SpectroSens™传感器芯片基于集成平面布拉格光栅，对局部折射率变化敏感。传感表面通过固定针对目标物的抗体实现生物分子识别。研究中，利用重组Protein A/G对选定蛋白抗体进行定向，并通过戊二醛活化的硅烷层以胺偶联方式共价固定到芯片上。以兔I...
内皮抑素（ES）是胶原XVIII的C端片段，以抗血管生成功能著称，并与哺乳动物神经系统疾病相关。本研究考察ES对神经生长因子（NGF）诱导的PC12细胞分化、小脑颗粒细胞迁移、神经突起发生与延伸的影响。结果显示，ES部分抑制PC12细胞分化和小脑颗粒细胞迁移，并以浓度依赖方式抑制神经突起生长；该抑制具有基质依赖性，在胶原基质上强于层...
本文报道一种基于多孔硅Bloch表面波的光学生物传感器，用于无标记检测痕量蛋白酶活性。该传感器由表面功能化的多孔硅光学结构构成，支持光学Bloch表面模式，提供高灵敏共振光学模式，并使传感层开放接触目标酶。检测基于共价连接在多孔硅孔道内的明胶被蛋白酶水解，导致孔内折射率下降和共振模式蓝移。通过同时监测空间分离的共振光学模式（表面波模...
本文是一封致编辑的信，作者 Jeffery Havard 回应 Rich 和 Myszka 关于商业光学生物传感器文献的年度综述。作者表示，过去四年他持续阅读这些综述，认为它们将实验设计与数据解释有机结合，是面向新用户的优秀教学工具，有助于指导研究者准备可发表的高质量数据。对于今年综述对文献进行评分的做法，作者起初认为评分可能有些禁...
酚类衍生物在医学、食品和环境样品中的测定对健康监测与污染监控具有重要意义。酪氨酸酶生物传感器因选择性、低成本和快速筛查等优势而受到关注，其中酶的有效固定是关键。本文采用层状自组装（layer-by-layer, LbL）方法，将蘑菇酪氨酸酶（mushroom tyrosinase, MT）与聚阳离子聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDDA）...