Growth of Escherichia coli on the GaAs (001) surface.
检测病原菌并监测其抗生素敏感性对医学、制药及水食品行业至关重要。为开发基于砷化镓（GaAs）器件光致发光（PL）的细菌检测光子生物传感器，本研究考察了大肠杆菌K12在裸GaAs(001)及其生物功能化表面的捕获与生长，并与常用金（Au）表面进行比较。将裸片或功能化片置于接种细菌的营养琼脂培养皿中时，GaAs和Au玻璃片均不抑制细菌生...
Detection of typhoid fever by diatom-based optical biosensor.
本研究利用表面修饰硅藻基底开发了一种基于免疫复合物的光学生物传感器，用于伤寒诊断。首先以3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APS）对Amphora属硅藻壳进行氨基化，旋涂于玻璃基底，再用戊二醛交联，形成反应性表面；随后在PBS中通过共价作用固定伤寒沙门氏菌抗体。光致发光（PL）光谱显示，该传感器对互补抗原（S. typhi）和非互补抗原（E...
Gold coated porous silicon nanocomposite as a substrate for photoluminescence-based immunosensor suitable for the determination of Aflatoxin B1.
本文报道了一种用于检测低浓度黄曲霉毒素B1（AFB1）的快速、低成本光致发光（PL）免疫传感器。该传感器以多孔硅（PSi）为基底，表面覆盖约30 nm金层（Au），并通过抗AFB1抗体（anti-AFB1）实现特异性识别。PSi层在硅衬底上形成后，分别采用电化学沉积和化学沉积方法制备PSi/Au(El.)与PSi/Au(Chem.)...
A Carbon Nanotube Optical Sensor Reports Nuclear Entry via a Noncanonical Pathway.
单壁碳纳米管（SWCNTs）因在近红外区具有稳定光致发光，可用于生物成像、分子传感及药物、肽、蛋白和寡核苷酸等货物递送。通过调控其表面化学，可在保留光致发光的同时实现亚细胞靶向，从而在复杂生物环境中进行无标记可视化。细胞核是癌症和感染性疾病等多种病理过程的重要靶点，理解纳米材料进入细胞核的机制有助于诊断、药物开发和基因编辑工具开发，...
ZnO films formed by atomic layer deposition as an optical biosensor platform for the detection of Grapevine virus A-type proteins.
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...
Nanomembrane-Based, Thermal-Transport Biosensor for Living Cells.
了解材料的热输运性质，即热导率与热扩散率，对生物学、材料科学与工程应用至关重要。微尺度、柔性且可与生物体集成的热输运传感器在植物生理生态、癌细胞热成像与治疗、柔性半导体散热及热电转换等领域具有广泛价值。活细胞因体积小、形状不规则而带来额外挑战。本文提出一种可同时测量不同材料热导率与热扩散率并适用于单细胞的新方法。该技术基于纳米膜中声...
Controlling carbon nanodot fluorescence for optical biosensing.
本文报道了特定合成碳纳米点（CDs）的光学性质及其用于光学生物传感器开发的适用性。作者考察了这些 CDs 在不同条件下、天然状态以及与催化蛋白葡萄糖氧化酶（GOx）偶联构建光学葡萄糖生物传感器时的光致发光行为，并研究了 pH 和过氧化氢（H2O2）对光谱的影响，以此作为生物传感器开发的基础。所研究的 CDs 具有固有的表面氨基和羧基...
Micro-photoluminescence of single living diatom cells.
硅藻是一类具有纳米多孔生物硅壳（frustule）的单细胞微藻。本研究利用共聚焦拉曼显微镜，在 325 nm 紫外激光激发下，对光合海洋硅藻 Thalassiosira pseudonana 单个活细胞的微光致发光（μ-PL）进行了表征。PL 光谱呈现两个主要峰：位于 500–510 nm 的峰归因于硅藻壳生物硅，位于 680 nm...
Photonic biosensor based on photocorrosion of GaAs/AlGaAs quantum heterostructures for detection of Legionella pneumophila.
半导体光腐蚀对表面态高度敏感，并可受半导体/电解质界面附近固定的带电分子影响；其机制与半导体表面附近的能带弯曲以及激发电子与空穴的分布有关。作者利用GaAs/AlGaAs量子异质结构的光致发光（PL）原位监测光腐蚀过程，并演示了在磷酸盐缓冲液（PBS）中检测非生长型嗜肺军团菌（Legionella pneumophila）。经抗体功...
Polymer-Decorated Carbon Nanotubes as Transducers for Label-Free Photonic Biosensors.
本文开发了一种利用分选碳纳米管光学性质的生物传感器。作者合成了一种含叠氮基团的聚芴聚合物，用于从单壁碳纳米管群体中选择性提取半导体型纳米管。所得聚合物修饰纳米管通过点击化学与配体单元（生物素）偶联，并通过光致发光测量研究其与链霉亲和素靶标相互作用时的传感性能。结果表明，生物素化纳米管与链霉亲和素结合后，光致发光光谱发生明显位移；非生...
Interaction of novel fluorescent nanoscale ionic silicate platelets with biomaterials for biosensors.
本文报道了一类用于细菌检测的新型荧光纳米硅酸盐片层杂化材料。尺寸为100×100×1 nm的纳米硅酸盐片层（NSP）由天然钠蒙脱石（Na+-MMT）剥离获得，具有对细菌表面的亲和性。NSP表面同时存在离子电荷（≡Si-O-Na+）和硅氧醇基团（≡Si-OH），可通过溶胶-凝胶反应和活性聚合进行有机修饰，在片层边缘共价接枝聚(2-羟乙...
Facile Synthesis of pH-sensitive Germanium Nanocrystals with High Quantum Yield for Intracellular Acidic Compartment Imaging.
本文报道了一种绿光发射锗纳米晶（Ge nanocrystals, Ge NCs）生物传感器，用于监测细胞内溶酶体 pH 变化。该 Ge NCs 通过简便水相溶液法合成，避免了有毒或环境不友好试剂，光致发光量子产率显著提高至约 26%。其光致发光强度对 pH 5–6 区间的变化尤为敏感。与培养细胞共孵育时，纳米晶被细胞内化，并沿溶酶体...
In situ and nonvolatile photoluminescence tuning and nanodomain writing demonstrated by all-solid-state devices based on graphene oxide.
基于氧化石墨烯(GO)的光致发光(PL)原位非易失性调谐已实现。GO的PL因显示、照明和纳米生物传感器等潜在应用备受关注。该技术通过固体电解质薄膜实现GO中sp2/sp3域比例的原位非易失性电化学氧化还原调控。全固态可变PL器件由GO和质子导电介孔SiO2薄膜构成，后者具有极低PL背景。通过调节直流电压，器件在数百秒内将PL峰波长在...
Enzyme biosensor systems based on porous silicon photoluminescence for detection of glucose, urea and heavy metals.
本文提出利用多孔硅（porous silicon, PSi）光致发光（photoluminescence, PL）随介质 pH 变化而改变的现象，构建酶生物传感器系统。该方法将酶促反应引起的生化信号转换为光学信号，用于直接测定葡萄糖和尿素，并用于重金属离子的抑制分析。在传感器系统中，葡萄糖氧化酶（GOD）和脲酶作为生物识别元件，其最...
Physiochemical and optical properties of chitosan based graphene oxide bionanocomposite.
本研究采用环保、简单的均相溶液浇铸法制备了可生物降解的壳聚糖/氧化石墨烯（CS/GO）生物纳米复合材料。通过紫外-可见吸收光谱（UV–vis）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、拉曼光谱、X射线衍射（XRD）确认了复合材料的形成，并进一步利用热重分析（TGA）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）评价其热稳定性与微观形...
Diatom-based label-free optical biosensor for biomolecules.
硅藻是一类单细胞藻类，能形成具有精美图案的生物硅壳，称为壳壁（frustules），其表面富含反应性硅羟基（Si–OH）。硅藻壳在纳米尺度上固有的图案化多孔结构可用于生物分子的有效检测。本研究将特定硅藻 Amphora sp. 的壳壁进行功能化，用于检测牛血清白蛋白（BSA）。壳壁基底的功能化采用 3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APES...
Characterization of ZnO nanoparticles grown in presence of folic acid template.
背景：在叶酸模板中生长的氧化锌（ZnO）纳米颗粒是具有生物应用价值的发光材料，可潜在用于生物传感器、生物成像、靶向药物递送及促生长药物等。方法：采用溶胶-凝胶化学法，在室温、pH约7.5条件下，以叶酸为模板制备均匀ZnO纳米颗粒；叶酸在介质中的表面电荷密度可抑制颗粒团聚。随后采用多种物理方法对ZnO纳米颗粒进行表征。结果：所得纳米晶...
Bioconjugation of the estrogen receptor hERα to a quantum dot dye for a controlled immobilization on a SiO2 surface.
本文研究雌激素受体 hERα 在硅烷化 SiO2 表面的可控固定，用于生物传感器应用。作者将重组人雌激素受体 hERα 与量子点染料 QD655 偶联，制备 hERα-QD655（Rcpt-qd655）生物偶联物，并采用 QD 与受体摩尔比 10–15 的溶液以获得最佳固定。利用 405 nm 蓝激光进行光致发光（PL）光谱，监测该...
Detection of DNA Sequence with Enhanced Sensitivity and Higher FRET Efficiency Using a Light-Emitting Polymer, Peptide Nucleic Acid Probe and Anionic Surfactant System.
本文报道了一种用于 DNA 序列检测的改进型荧光生物传感器策略。该体系由水溶性阳离子共轭聚合物 PFP、荧光素标记的肽核酸探针 PNAC*、单链 DNA 靶标和阴离子表面活性剂 SDS 组成，基于 Förster 共振能量转移（FRET）实现检测。当 ssDNA 与 PNA 探针互补时，形成带负电的 PNAC*/ssDNA 杂交复合...
Biosilicated CdSe/ZnS quantum dots as photoluminescent transducers for acetylcholinesterase-based biosensors.
CdSe/ZnS核壳量子点（QDs）经巯基十一烷酸（MUA）功能化后，以聚-L-赖氨酸（PLL）为模板在其外表面形成生物仿生二氧化硅壳，构成用于光学生物传感器的换能与稳定体系。果蝇乙酰胆碱酯酶（AChE）在二氧化硅形成过程中被共价固定于QDs表面，作为相对不稳定酶的原理验证模型。所得QD/AChE/PLL/silica纳米生物传感器...