连续监测生物标志物的摄取或释放，对理解与监控细胞代谢具有重要价值。本文报道一种多散射增强光学生物传感器，用于多重、无创、连续检测过氧化氢（H2O2）、乳酸和葡萄糖。该传感方案基于对金属蛋白细胞色素c（cyt c）氧化态的光学监测：目标分析物在酶催化下转化为H2O2，进而氧化cyt c。采用接触微点样法制备纳升级传感点，分别包含纯cy...
急性心肌梗死（AMI）是心血管疾病致死的主要原因。心肌肌钙蛋白（cardiac troponin, cTn）是冠状动脉事件的特异性标志物，AMI发生后其血液浓度可在数小时内升高并持续4–10天，因此具有较宽的诊断窗口。然而临床可检测的心肌肌钙蛋白水平极低，要求检测方法具备高灵敏度。本文综述了近年来用于心肌肌钙蛋白检测的光学生物传感器...
生物分子与生物膜的相互作用在蛋白质转运、细胞信号传导和离子通道形成等过程中起关键作用；肽/蛋白与膜的相互作用还可破坏膜完整性并导致细胞死亡。因此，解析这些结合介导的膜失稳过程的分子细节，对于理解抗菌作用、膜介导的淀粉样聚集以及凋亡蛋白诱导的线粒体外膜通透化等细胞事件至关重要。光学生物传感器为膜相互作用研究提供了独特手段，可定量结合事...
本文报道了一种在多孔硅平板波导上图案化微环谐振器的紧凑型高Q生物传感器。多孔硅微环具有大内部比表面积，允许生物和化学分子渗入导波层并与导模直接相互作用，从而增强识别与光-物质相互作用。作者通过电化学刻蚀制备双层多孔硅波导，并经电子束光刻和反应离子刻蚀形成半径10 μm和25 μm的微环，耦合间隙为200 nm。25 μm多孔硅微环在...
本文报道了一种基于飞秒激光直写（FsLDW）的全蛋白单纳米线光学生物传感器。以牛血清白蛋白（BSA）、亲和素（avidin）和亚甲基蓝（MB）水溶液为墨水，在低折射率 MgF2 基底上通过双光子光交联直接写出直径约 700 nm 的蛋白纳米线。该纳米线具有良好形貌，表面粗糙度平均约 5 nm，可作为光学纳米波导，在空气中于约 500...
硫化氢（H2S）是一种内源性气态信号分子，具有强效抗炎特性。在炎症反应急性期给予外源性 H2S 供体，或作为预先干预诱导抗炎细胞存活程序，均可有效限制白细胞滚动、黏附与迁移，减少活性氧（ROS）生成，抑制趋化因子和细胞黏附分子表达，减轻内皮屏障破坏、毛细血管灌注缺陷以及实质细胞功能障碍和损伤。本章重点介绍可用于评估 H2S 抗炎效应...
发射光稳定近红外荧光的单壁碳纳米管（SWNT）已成为生命科学和生物医学中的近红外光学生物传感器。自发现其近红外荧光以来，研究者通过工程化修饰使SWNT在结合目标分子时选择性调制荧光，从而作为光学生物传感器。本文综述了基于SWNT的光学传感技术在生命科学与生物医学中的最新进展，讨论了SWNT的结构与光学性质、SWNT复合物中的分子识别...
本文报道了通过电化学锂插层在二维二硫化钼（MoS2）纳米片中实现可见光与近紫外等离子体共振的方法。作者采用研磨辅助液相剥离从 MoS2 粉末制备横向尺寸约 10–80 nm、厚度约 2–7 层的 MoS2 纳米片，并将其滴涂在 FTO 导电玻璃上。在含 Li+ 的电解液中施加负电压，使 Li+ 插入 MoS2 层间，诱导 2H 半导...
本文提出一种基于纳米结构多孔硅（PSi）和适配体的无标记、无试剂光学生物传感平台概念验证。适配体是通过 SELEX 筛选的单链寡核苷酸，能以高亲和力和高特异性结合目标物，适合作为生物传感器识别元件。作者报道了适配体偶联 PSi 生物传感器的制备与表征，采用已表征的 His 标签结合适配体 6H7 作为模型体系。当适配体功能化 PSi...
光学生物传感器通过测量反应区内结合配体浓度的平均变化获得传感图，用于计算表面-体积反应的结合与解离速率常数。现有反应动力学数学模型通常假设器件内流动为单向，但 Biacore Flexchip 等新型器件具有六边形流道，会引入二维流动，使体积相配体的耗竭更加复杂。本文在已有单向流动模型基础上扩展二维流动情形，利用 Schwarz–C...
本文报道了一种可同时实现连续葡萄糖监测（CGM）与胰岛素输注的新型测量系统。该系统将光学葡萄糖生物传感器和光学参考氧传感器集成于胰岛素泵的输注导管上。两种传感器均基于近红外（NIR）磷光卟啉染料，因此可利用自研相位荧光计测量模块经皮、无创读出信号。作者优化了指示染料的谱学性质和测量模块的光学结构，使两个通道能够独立读出。氧传感器覆盖...