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...
本文设计了一种新型高灵敏光学生物传感器，用于检测葡萄病毒A型（Grapevine virus A-type, GVA）蛋白，即GVA抗原。该传感器基于原子层沉积（atomic layer deposition, ALD）制备的氧化锌（ZnO）薄膜。ZnO薄膜具有良好的表界面结构性质，可直接固定抗GVA抗体，形成对GVA抗原敏感的生物...
本文报道了一种基于溶胶-凝胶固定漆酶的新型光学生物传感器，用于检测不同酚类化合物。来自 Trametes versicolor 的漆酶被固定于光学透明的二氧化硅溶胶-凝胶基质中，并通过傅里叶变换红外光谱及小波算法证实固定成功。该传感器利用漆酶催化酚类氧化后产物在 425 nm、375 nm 和 400 nm 处的吸收变化，分别测定对...
本综述系统讨论智能手机及类似便携设备在生物传感中的应用进展，重点阐述“诊断与通信”（DCT）技术。手机内置高清相机、环境光传感器、存储器、Wi-Fi/蓝牙/NFC/GPS等通信模块，可作为显示、控制、信号采集与数据传输平台；结合生物传感识别与信号转换技术，可构建便携、低成本、用户友好的即时检测系统。文中指出纸基平台是当前报道最多的载...
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，...
光学生物传感器通过光场与生物识别元件相互作用实现检测，具有直接、实时、无标记、高特异性、高灵敏度、小型化和成本效益等优势，在医疗、环境和生物技术领域快速发展。本文对光学生物传感器进行简要分类，阐述其基本工作原理，并总结其在生物分析中的应用。重点介绍应用最广泛的表面等离子共振（SPR）生物传感器，包括SPR成像（SPRi）和局域表面等...
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...
登革病毒非结构蛋白1（NS1）在感染患者血液样本中循环，可用于登革感染的早期诊断。本文报道利用直长程表面等离子体波导（LRSPP）检测感染患者血浆中天然存在的登革NS1抗原。研究采用三种商品化抗NS1单克隆抗体作为识别元件，并比较其检测性能。作者采用与常规登革NS1捕获酶联免疫吸附试验（ELISA）相似的阳性/阴性比值指标评价结果。...
病原微生物是多种传染病的致病因子，其快速、准确检测对公共卫生安全至关重要。传统培养法耗时长、劳动密集，且对多种病原体的灵敏度有限。光学生物传感器具有使用简便、快速、便携、可多路检测且成本较低等优势，在病原诊断中受到广泛关注。本文综述了用于病原微生物检测的光学生物传感器研究进展，重点讨论比色传感器与等离子体传感器等技术平台，以及抗体、...