本研究制备了三维二氧化硅反蛋白石（SiO2-IO）纳米结构并用于无标记光学生物传感器。SiO2-IO 通过垂直沉积和煅烧工艺制备，利用 3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTMS）、NHS-PEG4-马来酰亚胺交联剂和蛋白 G 将抗体固定在其表面。SiO2-IO 具有高可及表面和有序多孔结构，有利于在抗体修饰表面捕获流感病毒。当病毒与抗体结...
本文报道了一种基于Hg2+介导的胸腺嘧啶-胸腺嘧啶（T-T）稳定作用、生物素化茎环DNA探针和链霉亲和素修饰反反射Janus粒子（SA-RJP）的水溶液中汞离子（Hg2+）光学传感平台。体系使用茎环DNA探针和辅助DNA探针：无Hg2+时，辅助DNA因T-T错配不能与茎环探针杂交，表面固定的茎环探针保持闭合发夹结构；有Hg2+时，H...
光学生物传感器为定性及定量分析多种生物分子相互作用提供了重要平台。除无标记、高通量检测等优势外，这类器件还能通过监测生物分子光学性质变化获得实时结合曲线。将动力学数据拟合到适当模型后，可提取结合亲和力参数，如结合速率、解离速率和平衡解离常数。在这类传感器中，通常将一对结合物之一固定在固体基底上以捕获另一组分。由于表面基方法的特点，传...
多孔硅（PSi）纳米材料已被广泛研究为无标记光学生物传感器用于蛋白检测，但其灵敏度通常处于微摩尔范围，难以满足许多应用。本文提出将电动力学等速电泳（ITP）技术用于多孔硅生物传感器上目标蛋白的实时预浓缩。ITP 利用不连续缓冲体系，在导前离子与终止离子界面形成高浓度目标蛋白区，并将其输送至传感区；目标蛋白随后被固定化适配体捕获。结合...
外泌体等细胞外囊泡在细胞间通讯和生物医学中受到关注。本研究考察持续暴露于氟喹诺酮类抗生素环丙沙星对细胞释放细胞外囊泡的影响。环丙沙星广泛用于人体抗细菌治疗及细胞培养中抑制支原体污染，但可诱导哺乳动物细胞氧化应激和线粒体功能障碍。作者发现，低剂量环丙沙星长期处理可诱导小细胞外囊泡（本文称为外泌体）外表面释放线粒体DNA和染色体DNA，...
在生物传感器研究中，为检测低浓度分析物，常通过不同材料提高灵敏度。本文提出基于Bloch表面波（BSW）的一维光子晶体（PhC）生物传感器，结构包含石墨烯纳米层，并置于Kretschmann配置下。采用传输矩阵法计算该光子晶体生物传感器的能带结构、表面模、反射谱和灵敏度，并与不含石墨烯层的结构比较。结果表明，石墨烯层的存在显著提高角...
金黄色葡萄球菌分泌并展示于细胞膜上的蛋白A（Protein A, PA）是鉴定该病原体的重要生物标志物，其快速、特异检测有助于感染识别和治疗决策。本文报道一种简单、无标记、快速的光学生物传感器，用于特异性检测蛋白A。蛋白A结合适配体（PAA）作为捕获探针，通过氨基偶联化学固定在纳米结构氧化多孔硅（PSiO2）薄膜上；多孔硅薄膜作为光...
蛋白质-蛋白质相互作用在生物分子研究中具有重要意义。本文报道了一种基于还原氧化石墨烯微壳（RGOM）的光学生物传感器，用于山羊抗兔免疫球蛋白G（goat anti-rabbit IgG）的实时无标记检测。该传感器通过单分散聚苯乙烯（PS）微球单分子层自组装，结合氧化石墨烯（GO）旋涂与高温还原制备RGOM，并利用EDC/NHS化学活...
本文报道了一种基于多孔硅（pSi）的无标记光学生物传感器，用于检测胰岛素。研究分别以胰岛素抗体和适配体作为识别元件，独立设计并优化了两套平行传感界面。两种生物识别元件均通过酰胺偶联共价固定于热氢化硅烷化多孔硅表面，未反应位点用聚乙二醇（PEG）封闭，以提高稳定性并降低非特异性污染。采用干涉反射光谱（IRS）在不同介质（含血清与不含血...
当前已报道的智能手机光谱仪通常只能一次监测或测量一个样品。本文首次提出一种多通道智能手机光谱仪（MSS），并将其作为可同时光学传感多个样品的光学生物传感器。作者开发了一种在智能手机上实现纳米级分辨率多通道光谱传感的新方法：3D打印支架固定智能手机及光学组件，通过特定波长光强变化或光谱偏移进行准确可靠测量；定制多视图App用于控制光学...
本文报道了一种用于啤酒中赭曲霉毒素A（OTA）无标记检测的光学生物传感器。该传感器由10个宽带马赫-曾德尔干涉仪（BB-MZI）及其对应的宽带硅光源单片集成在同一37 mm²硅芯片上。通过OTA-卵白蛋白偶联物功能化MZI传感臂，将芯片转化为生物传感器。检测采用竞争免疫分析格式：将校准品或样品与抗OTA抗体混合后泵过芯片，再用山羊抗...
本研究首次展示铌酸锂（LiNbO3）作为生物传感器，通过检测表面生物分子存在所引起的局部折射率变化实现传感。作者利用白光反射/吸收光谱监测 LiNbO3 表面 486 nm 附近共振峰，当环境或表面分子折射率改变时，共振峰发生红移。以微接触印刷（μ-CP）将免疫球蛋白 G（IgG）抗体固定于硅烷化 LiNbO3 表面作为案例，验证器...
本文提出并制备了一种基于纳米复制光子晶体（PC）的纳流体生物传感器。以二氧化硅母模为模板，在玻璃基底上通过纳米复制和紫外固化制备紫外环氧光子晶体光栅，并在光栅表面沉积70 nm TiO2高折射率导波层；再将带丙烯酸酯胶的透明聚烯烃胶带层与PC表面键合，在光栅与胶带层之间形成密封纳流体通道。利用PC共振峰波长（PWV）变化评估键合效果...
人类 Slack 钠激活钾通道（KCNT1/Slo2.2）胞内 C 端突变可导致儿童癫痫伴严重智力障碍。Slack 电流可被药理激活剂增强，也可被蛋白激酶 C 磷酸化 C 端 S407 残基增强。作者使用共振波长光栅（RWG）光学生物传感器实时监测贴壁细胞膜附近约 150 nm 范围内的蛋白质量变化，发现神经元或转染细胞中 Slac...
本文报道了一种用于SU-8层上抗原/抗体检测的抗体固定新方案。通过不同功率和时间的氧等离子体处理研究其对固定效率的影响，并用拉曼光谱和原子力显微镜表征SU-8在功能化及固定IgG前后的化学性质与表面形貌。氧等离子体处理后SU-8表面粗糙度增加，官能团强度发生变化。为验证方案有效性，用异硫氰酸荧光素（FITC）标记的抗人IgG孵育后，...
本文报道了一种基于硅基高对比度光栅（HCG）谐振器的无标记光学生物传感器，用于疾病生物标志物的快速定量检测。该器件采用表面法向耦合结构，具有约500 pm的窄共振线宽、约3000的品质因子和约418 nm/RIU的折射率灵敏度，能够灵敏响应表面配体结合引起的界面性质变化。通过马来酰亚胺-巯基共价化学将抗体固定于HCG表面，抗原结合后...
回音壁模式（WGM）微谐振器因高品质因子（Q）而具有高分辨率，可用于病毒、DNA和蛋白等生物目标的实时无标记检测。生物传感器还需具备选择性，因此需在其表面固定能特异性结合目标生物分子的配体。本文采用WGM微盘作为生物传感器检测金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）。微盘表面用噬菌体蛋白LysK进行功能化，该蛋白...
本文提出一种用于无标记生物传感的导引布洛赫表面波共振（GBR）构型。GBR通过亚波长光栅的一阶衍射与一维光子晶体（PhC）平板和生物溶液界面处的布洛赫表面波（BSW）耦合而实现。除支持BSW模式外，光子晶体还提供设计自由度，可同时提高共振品质并降低共振谱的边带透射。低边带与高品质特征，加上BSW模式与生物溶液强烈重叠带来的大灵敏度，...
在线监测大肠杆菌培养中重组蛋白聚集体包涵体的形成是过程工程的重要挑战。散射光与反射光测量可提供非侵入、通用的检测手段。本研究评估了两种在线方法：一是在摇瓶培养中使用传感器平台进行180°散射光测量（λ=625 nm）；二是利用多孔硅光子阵列（SiPA）光学生物传感器在线测量反射干涉谱。结果表明，180°散射光能够监测与包涵体形成相关...
本文报道了一种基于高折射率对比聚合物材料系统的集成光学马赫-曾德尔干涉仪生物传感器，用于在血清中检测人免疫球蛋白G（hIgG）。该传感器采用聚酰亚胺波导和Ormoclad包层，传感臂表面经MPTMS硅烷化、生物素化、链霉亲和素和抗人IgG抗体固定，实现hIgG的无标记捕获。在传感器线性范围5–200 nM内，缓冲液和血清样品中均获得...