场效应晶体管（FET）生物传感器可实现无标记、实时电学转导，但实际部署常受限于台式仪器提供的稳定偏置、低噪声读出与数据处理。本文报道一种便携式扩展栅FET（EG-FET）集成传感系统，将传感界面、模拟前端调理、嵌入式采集/控制和用户端可视化整合为适合现场操作的端到端原型。该系统将丝网印刷金扩展栅电极与MOSFET耦合，并采用低噪声信...
骨桥蛋白（osteopontin，OPN）是一种在人体多种组织和体液中广泛存在的多功能蛋白，参与创面修复、骨形成与重塑、免疫应答、炎症、血管生成及肿瘤发生等过程。本文开发了一种基于表面等离子共振成像（SPRi）生物传感器的新方法，用于生物流体中OPN的定量检测。传感器以金膜芯片为基底，通过半胱胺连接层将小鼠或兔单克隆抗OPN抗体固定...
类风湿关节炎（RA）是一种慢性免疫介导疾病，可导致多种免疫细胞和信号网络损伤，继而不当组织修复和器官损伤，主要累及关节，也可累及肺和血管系统。本研究开发了一种基于循环瓜氨酸肽（CCP）抗体和抗原的 RA 体外检测方法。将倾斜光纤布拉格光栅（TFBG）生物传感器直径蚀刻至 50 μm，并在其表面结合 CCP 抗原和抗体，通过测量外部折...
肌酐是肾疾病最常见且特异的生物标志物之一，通常存在于人血清和尿液中，其水平对肾疾病及多种病理状态均至关重要。因此，以简单、个性化的方式在临床相关范围内检测肌酐具有重要意义。本文开发了一种用于肌酐即时检测的光学传感装置。该生物传感器基于颜色变化产生的光学信号对肌酐进行定量检测，并与智能手机集成，形成手掌大小的肌酐分析装置。传感器通过简...
本研究采用简单、快速、可靠的喷笔沉积法制备单壁碳纳米管（SWCNT）网络场效应晶体管（FET）薄膜，用于电子应用。该研究旨在开发一种制备随机 SWCNT 薄膜的方法，并将其作为换能器用于生物传感中检测人血清白蛋白（HSA）。随机 SWCNT 网络通过喷笔技术沉积，利用原子力显微镜（AFM）和场发射扫描电子显微镜（FESEM）表征 C...
本文综述了MXene及其纳米复合材料在生物传感中的研究进展与新兴挑战。MXene是一类由早期过渡金属碳氮化物衍生而来的二维材料，具有金属导电性、丰富表面化学、亲水性、良好生物相容性和高生物分子负载能力，可用于检测多种分析物。文章系统总结了MXene的合成方法、结构表征及其相对于其他二维材料在生物传感中的优势，并重点讨论了其氧化稳定性...
本文报道了二维少层透明氢取代石墨炔（HsGDY）纳米片的合成，并首次探索其电化学特性，用于构建肝癌生物标志物膜联蛋白A2（ANXA2）检测的纳米界面。HsGDY为半导体材料（带隙1.98 eV），含有大量sp和sp2杂化π电子及丰富分级孔道，因而具有负周边电荷和高比表面积，可负载大量抗ANXA2抗体。该平台通过电沉积将HsGDY修饰...
本研究开发了一种基于功能化严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）刺突抗原修饰玻碳电极的电化学生物传感平台，用于检测SARS-CoV-2刺突抗体。该平台以玻碳电极为基底，依次修饰金簇和半胱胺，并用EDC/NHS将刺突抗原功能化后固定，最后以牛血清白蛋白封闭。在合成介质中，该传感器可在约20 min内检测SARS-CoV-...
2019冠状病毒病（COVID-19）已成为全球公共卫生紧急事件，患者可出现从无症状到重症肺炎、急性呼吸窘迫综合征乃至死亡的多种表现。合并心血管疾病者更易感染严重型SARS-CoV-2，且心肌肌钙蛋白等心脏生物标志物升高更明显，提示心肌损伤与死亡风险增加。心肌肌钙蛋白I（cTnI）和T（cTnT）是诊断心肌损伤和急性心肌梗死的金标准...
新冠疫情的长期影响凸显了快速诊断SARS-CoV-2病毒技术的重要性。本研究报道了一种基于高稳定性缓冲液体系氧化锌/还原氧化石墨烯（bbZnO/rGO）纳米复合材料的电化学生物传感器，将其涂覆于碳丝网印刷电极表面，用于加标样品和临床样品中SARS-CoV-2核衣壳蛋白（N蛋白）抗原的电化学免疫检测。该传感器利用含盐离子基质实现纳米混...
近年来，纳米等离子体技术因可通过尺寸、形状和排列调控光子性质而受到广泛关注。本文提出一种基于八极框架的二维金属-聚合物杂化纳米结构，用于增强传感性能。作者通过有限差分时间域（FDTD）数值模拟与实验表征分析了其等离子体特性，证明该结构具有更高的关键品质因数：表面增强拉曼光谱（SERS）增强因子约为9×10^7，表面等离子体共振（SP...
实现高灵敏、可靠的生物传感器对肿瘤疾病早期诊断和治疗具有重要意义。本文开发了一种新型有机场效应晶体管（OFET）生物传感器，用于癌胚抗原（CEA）检测。该传感器在光照和黑暗条件下均可灵敏响应抗原-抗体免疫识别反应，并产生源漏电流（IDS）和阈值电压（Vth）的电信号变化。黑暗下以IDS和Vth为响应信号时，CEA检出限分别为0.5和...
脓毒症是机体对严重微生物感染产生过度免疫反应并释放大量炎症介质，导致全身炎症、器官损伤甚至死亡的危重状态。白介素-3（IL-3）是脓毒症的重要炎症标志物，其水平升高与死亡风险增加相关。本研究从煤矿粉煤灰中提取纵向沸石-氧化铁纳米复合材料，并将其沉积于电容生物传感器电极表面，以改善传感界面特性。抗IL-3抗体通过(3-氨基丙基)三甲氧...
本研究开发了一种无标记石英晶体微天平（QCM）生物传感器，用于癌胚抗原（CEA）的选择性和实时检测。在QCM电极表面原位合成氧化石墨烯-金纳米颗粒（GO-AuNPs）修饰层，并通过巯基乙酸-EDC-NHS反应机制将鼠源抗CEA单克隆抗体共价固定为生物识别元件。研究考察了氧等离子体处理对电极表面及传感器性能的影响，结果表明处理后的E2...
本文报道了一种基于石墨烯离子敏感场效应晶体管（ISFET）的生物传感器，用于选择性检测重组蓝藻病毒蛋白N（rCV-N）。rCV-N是一种可抑制HIV复制的抗病毒蛋白，可在转基因大豆种子中表达并用于工业加工。作者用1-芘丁酸琥珀酰亚胺酯（PBSE）修饰石墨烯单层器件：PBSE的芘基通过π-π作用结合石墨烯，琥珀酰亚胺酯基团与抗体伯/仲...
我们开发了一种用于生物传感器的新型三维（3D）表面，基于新型刺状聚电解质（3D-PETx），由聚-L-赖氨酸（PLL）接枝大量寡聚乙二醇（OEG）和生物素基团组成。该材料通过 PLL 锚定于传感器表面，而 OEG-生物素链被拉伸离开表面用于目标检测。由于三维结构，与常规二维聚电解质（2D-PET）涂层相比，单位表面 OEG-生物素数...
疾病早期诊断对提高治愈率、降低治疗成本具有重要意义，因此发展快速、灵敏、可靠的生物传感技术至关重要。多种纳米材料已被用于提升生物传感器性能，其中碳点(CDs)因优异的光学、电化学性质、低毒性和生物相容性而备受关注。本综述系统总结了碳点基生物传感器的最新进展。首先，按传感策略对生物传感器进行分类，并详细阐述碳点在其中的作用；其次，重点...
本研究报道了一种剪切水平表面声波（SH-SAW）生物传感器，通过生物分子在传感膜上的吸附量引起的频率偏移来测定其浓度。作者将3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）和戊二醛两种功能化传感膜用于捕获表皮生长因子（EGF）抗体，并结合数值模拟与实验比较，研究传感器灵敏度并建立估算癌症相关生物标志物EGF浓度的模型。在0.2–5 ng/mL...
本研究采用高电子迁移率晶体管（HEMT）器件作为免疫生物传感器，利用皮质醇单克隆抗体（c-Mab）与皮质醇的特异性结合，检测应激激素皮质醇的浓度。同时，通过光照产生光电流增强 HEMT 传感器灵敏度。光泵浦可帮助传感器分辨更细微的变化，使检出限（LOD）达到 1.0 pM 皮质醇水平，这是基于半导体器件的皮质醇生物传感器中最低检测水...
本研究开发了一种基于纳米孔阳极氧化铝（NAA）膜的无标记电化学检测平台，用于慢性伤口生物标志物 Flightless I（Flii）蛋白的灵敏、快速检测。NAA 膜纳米通道内固定抗 Flii 抗体识别位点，当 Flii 被捕获后引起纳米通道部分阻塞，阻碍氧化还原探针 [Fe(CN)6]4−/3− 向膜背面金电极扩散，导致差分脉冲伏安...