含光活性细菌视紫红质的均匀取向紫膜（PM）单层已被用作灵敏的光电换能器，用于定量检测有色蛋白和微生物。本研究将其拓展至小分子检测，以三磷酸腺苷（ATP）为例。采用反向检测策略，结合金纳米粒子（AuNP）标记与特异性DNA链置换：先将ATP特异性核酸适配体共价连接于PM单层修饰电极，再与部分互补的AuNP标记核酸链杂交，显著抑制PM产...
世界卫生组织预测，抗菌药物耐药性（AMR）将在未来数十年成为全球主要死因之一。抗生素滥用使许多病原菌产生耐药性，细菌生物膜尤其难以清除。因此，亟需非破坏性、无标记的实时技术来研究生物膜形成与成熟，并评估抗生素效率。本文提出一种基于并联互指微电极与纳米电极双阵列的新型光电器件，用于同时开展光学与电学测量以监测细菌生物膜演化。纳米电极区...
代谢物酶促比色分析可提供与疾病发生和进展相关的能量转换及生物合成特征。基于二维过渡金属二硫化物（TMDCs）的微型光电探测器有望推动采用高灵敏酶促比色检测的即时诊断。降低诊断成本需要批量多样本检测，因此构建性能一致的少层 TMDC 光电探测器阵列对实现微型批量多样本酶促比色分析至关重要。本文构建了 4×4 像素少层二硫化钼（MoS2...
糖化血红蛋白（HbA1c）水平是糖尿病诊断和长期控制的重要指标。本研究首次采用直接、无标记的光电生物传感器，利用嵌入细菌视紫红质（bacteriorhodopsin, BR）的紫色膜（purple membrane, PM）作为换能器测定 HbA1c。在生物素化 PM（b-PM）包被电极上定向固定蛋白 A 和抗血红蛋白抗体，可捕获非...
紧凑型多路复用生物传感器系统对需要同时检测多种生物标志物的疾病诊断具有重要价值。IgE介导的高敏综合征与过敏原致敏密切相关，评估免疫球蛋白E（IgE）致敏水平是过敏诊断的重要策略。本文首次报道一种可靠、灵活且低成本的光电生物传感器系统，用于同时测定总IgE、过敏原特异性IgE和IgG抗体，并采用免疫金-银信号放大方法。该传感器以普通...
细菌感染导致的脓毒症是重症监护病房死亡的重要原因，但现有诊断方法存在样本到结果时间长、灵敏度和选择性不足等缺陷。为弥补这一空白，作者开发了一种高度微型化（2.5×2.5 µm²）的等离子-光电纳米结构生物传感器，用于检测中性粒细胞死亡时释放入血循环的瓜氨酸化组蛋白H3（CitH3）。该器件将结构优化的半球形金纳米颗粒阵列与高亲和力抗...
本研究开发一种基于石墨烯量子点（GQDs）与金纳米束（Au NBs）杂化局域电场增强的光电生物传感器，用于快速检测禽腺病毒（FAdVs）。采用改良层层自组装法，在碳印刷电极工作区以聚-L-赖氨酸（PLL）、氯金酸和L-(+)-抗坏血酸原位制备Au NB膜；SEM显示其呈纳米束形貌并具表面褶皱，可增强光-物质相互作用。GQDs经高压釜...
监测疾病宿主随时间变化的免疫状态常需快速、灵敏地检测细胞因子。基于金属纳米颗粒局域表面等离子体共振（LSPR）的生物传感器可实现目标生物分子无标记检测，但与传统标记免疫分析相比灵敏度仍较低，响应速度也需进一步提升，以满足重症监护中快速细胞因子定量需求。本文报道一种集成生物可调纳米等离子体光学滤波器与高灵敏少层二硫化钼（MoS2）光电...
本文提出一种新型光电生物传感器，采用CMOS兼容硅光电二极管集成电路，用于高灵敏检测需要竞争法的小分子真菌毒素。器件将光电二极管连接到场效应晶体管（FET）栅极，使光照下光电二极管的开路电压（VOC）转换为FET的漏源电流（IDS）。传感方案利用样品溶液中的毒素分子与固定在光电二极管表面的毒素–牛血清白蛋白（BSA）偶联物，同金纳米...