Versatile Barometer Biosensor Based on Au@Pt Core/Shell Nanoparticle Probe.
本文报道了一种基于便携式气压计的通用型生物传感器，用于多种靶标的现场定量检测。该装置通过测量有限腔室中氧气（O2）生成所引起的压力变化实现信号读出，采用核壳结构金铂纳米颗粒（Au@PtNPs）作为生物检测探针，催化过氧化氢（H2O2）分解释放氧气。作为概念验证，作者分别构建了基于气压计的免疫传感器和适配体传感器，用于检测癌胚抗原（C...
Quantification of antigen by digital domain analysis of integrated nanogap biosensors.
纳米间隙生物传感器在目标生物分子存在时，通过夹心法将金纳米颗粒探针固定到间隙区域，表现出明显的电导变化。虽然这种大幅电导变化有利于区分导通与关断器件，但即使在同一分析物浓度下，电导变化程度也很不规则，无法从电导变化水平提取定量信息，即单个器件的电导变化不能反映目标分子浓度。本研究提出一种基于集成纳米间隙器件数字域分析来解释目标分子浓...
Creation of Antigen-Dependent β-Lactamase Fusion Protein Tethered by Circularly Permuted Antibody Variable Domains.
基于抗体的分子开关能够识别多种外源抗原，可作为通用生物传感器，但利用抗体调控酶催化活性仍较困难。本文报道了一种引入两次环化置换的独特抗体可变区 Fv，称为 Clampbody。作者以识别人骨钙蛋白（BGP）C 端肽的抗体 KTM219 的 VH 和 VL 域为模板，在远离抗原结合环但靠近 VH–VL 界面处生成新的 N/C 末端，形...
Human heart failure biomarker immunosensor based on excessively tilted fiber gratings.
本研究开发了一种基于过度倾斜光纤光栅（Ex-TFGs）的无标记免疫传感器平台，用于高特异性和快速检测人 N 端 B 型利钠肽原（NT-proBNP）。NT-proBNP 是心力衰竭预后评估和风险分层的重要生物标志物。作者利用实验室制备的高纯度抗 NT-proBNP 单克隆抗体（MAbs），通过葡萄球菌蛋白 A（SPA）法将其固定在光...
Development and validation of an immunosensor for monocyte chemotactic protein 1 using a silicon photonic microring resonator biosensing platform.
本文报道了一种用于检测人血清中单核细胞趋化蛋白1（MCP-1，CCL2）的光学免疫传感器。MCP-1是一种细胞因子，是缺血性心肌病、纤维肌痛和某些癌症等疾病的潜在生物标志物。研究在硅光子微环谐振器传感平台上采用夹心免疫分析实现MCP-1检测。微环谐振器支持的共振波长对生物标志物结合引起的局部折射率变化敏感，因此可通过实时监测共振波长...
Resistance-based biosensor of Multi-Walled Carbon Nanotubes.
多壁碳纳米管（MWNTs）因免疫反应可引发显著电阻变化、成本低、生物相容性优于单壁碳纳米管，且电阻测量设备简单，适合作为电阻式生物传感器。本文报道一种基于硅烷化过程在 MWNTs 表面固定抗原的新型电阻式免疫传感器。MWNTs 先经盐酸纯化，再用浓硫酸/硝酸氧化，随后用 3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）硅烷化，并以戊二醛交联固...
Single walled carbon nanotube-based junction biosensor for detection of Escherichia coli.
本文报道了一种基于单壁碳纳米管（SWCNT）的结型生物传感器，用于快速检测大肠杆菌K-12。作者将直径50 μm、镀金钨微线用聚乙烯亚胺（PEI）和SWCNT修饰，并将两根微线正交组装成可丢弃的交叉结传感器；随后在结区依次固定链霉亲和素和生物素化抗大肠杆菌抗体，以增强对目标菌的特异性识别。检测时，将细菌悬液滴加到功能化结区，使抗体与...
Synthesis and characterization of a stable, label-free optical biosensor from TiO2-coated porous silicon.
本文报道了一种基于二氧化钛包覆多孔硅的稳定无标记光学生物传感器。作者通过室温将二氧化钛溶胶-凝胶前驱体渗入多孔硅薄膜的内孔壁，并在500°C空气气氛中烧结，使纳米二氧化钛层均匀包覆多孔硅孔壁。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、能量色散X射线光谱、扫描电子显微镜和反射干涉傅里叶变换光谱对复合膜进行表征，结果表明二氧化钛连续包覆多孔硅...
Plastic optical fiber-based biosensor platform for rapid cell detection.
本文报道了一种新型快速响应塑料光纤（POF）生物传感器，用于检测大肠杆菌。论文介绍了该结构简单、坚固的 POF 生物传感器的开发、校准和测量方法。U 形探针由专门设计的装置制造。采用蔗糖溶液进行校准，获得 1.33–1.39 的折射率（RI）范围，分别相当于水和细菌的 RI，并评估了灵敏度、准确度和重复性。POF 探针经抗大肠杆菌 ...
A wireless and sensitive detection of octachlorostyrene using modified AuNPs as signal-amplifying tags.
本文报道了一种用于无线远程检测八氯苯乙烯（OCS）的生物传感器。该传感器以质量敏感型磁弹性带为基底，在其表面固定抗OCS抗体。在交变磁场作用下，磁弹性传感器发生机械振动，其固有共振频率与传感器表面负载质量成反比；由于磁弹性薄膜本身具有磁致伸缩效应，振动可产生磁通，并可通过拾取线圈远程检测。金纳米颗粒（AuNPs）被用作质量放大标记物...
High S/N ratio slotted step piezoresistive microcantilever designs for biosensors.
本研究提出一种开槽阶梯式微悬臂梁设计，用于提高基于表面应力的物理、化学、生化及生物传感器信噪比。悬臂梁由二氧化硅构成，内部集成p型掺杂硅U形压阻；通过改变悬臂梁阶梯长度、压阻长度及工作偏置电压，利用ANSYS Multiphysics有限元多物理场模拟，表征其作为免疫传感器时的表面应力敏感度和热漂移敏感度。模拟以抗原-抗体结合产生的...
Model immunoassay on silicon surfaces: vertical and lateral nanostructure vs. protein coverage.
为完整表征硅基生物传感器表面的免疫检测过程，作者采用原子力显微镜、角分辨X射线光电子能谱和飞行时间二次离子质谱，研究经(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷修饰的Si3N4表面。表面先固定兔或小鼠IgG，再用牛血清白蛋白封闭，随后与相应抗IgG抗体在0.3–330 nM浓度范围内反应。XPS中氨基氮与总氮1s信号比及ARXPS确定的蛋白覆盖度...
Several approaches for vitamin D determination by surface plasmon resonance and electrochemical affinity biosensors.
本文报道了用于测定25-羟基维生素D（25OHD）的新型光学表面等离子共振（SPR）和电化学亲和生物传感器，并评估其临床应用潜力。首先构建了基于SPR转导的免疫传感器直接测定25OHD，检出限约2 mg/mL，但远高于临床分析需求。为提高灵敏度，将25OHD与金纳米颗粒（AuNPs）结合，利用AuNPs放大SPR信号，使检出限降至1...
Optical Gratings Coated with Thin Si3N4 Layer for Efficient Immunosensing by Optical Waveguide Lightmode Spectroscopy.
本文报道了一种在商用光学光栅表面溅射沉积10 nm透明氮化硅（Si3N4）薄膜的新型光波导光模光谱（OWLS）免疫传感器芯片。通过射频磁控溅射制备Si3N4功能层，并利用X射线光电子能谱（XPS）和原子力显微镜（AFM）表征其成分、厚度与形貌。芯片经Piranha溶液及NaOH/HCl活化后，用三乙氧基硅烷醛（TEA）气相硅烷化，再...
Performance of Eudragit coated whispering gallery mode resonator-based immunosensors.
回音壁模式谐振器（WGMR）因具有高Q因子和长光程，是无标记光学生物传感的高效平台，但表面功能化后保持高Q因子是获得良好传感性能的关键。本文报道了一种Eudragit L100涂覆微球WGMR免疫传感器。微球由标准电信光纤尖端熔融形成，平均直径约260 μm；通过Eudragit L100乙醇溶液浸涂在表面形成含羧基聚合物层，再用E...
Signal amplification using colloidal gold in a biolayer interferometry-based immunosensor for the mycotoxin deoxynivalenol.
脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）是由某些镰刀菌产生、可污染小麦、大麦和玉米的真菌毒素，影响动物健康与食品安全。为快速监测小麦中 DON，作者基于生物层干涉（BLI）原理开发了一种免疫传感器。通过采用一抗—胶体金偶联物（Ab-Au）对信号进行放大，传感器响应显著增强；且放大效应在小麦基质中明显高于缓冲液，提示基质成分可能参与增强。增强后的...
Tapered plastic optical fiber-based biosensor--tests and application.
细胞检测对临床、食品、水和环境样品微生物分析至关重要，但现有方法耗时。塑料光纤（POF）生物传感器为快速、低成本检测提供可行替代。为研究锥度在微生物检测中的灵敏度，本文考察了锥腰直径等几何参数，因为锥区是该类传感器的关键传感元件。研究采用专门开发的拉锥机制备一系列POF锥传感器，并评估几何尺寸分散，以获得最佳拉锥特性，从而提高传感器...
Label-free capacitive biosensor for sensitive detection of multiple biomarkers using gold interdigitated capacitor arrays.
本研究开发了一种高灵敏度、无标记的多分析物电容免疫传感器，基于金互指电极（GID）电容器阵列，用于检测一组疾病生物标志物。C-反应蛋白（CRP）、肿瘤坏死因子α（TNFα）和白细胞介素6（IL6）与炎症及未来心血管风险（CVR）事件之间存在强而一致的关系，早期检测疾病标志物面板有助于准确预测疾病风险。该传感器通过监测抗体–抗原结合引...
Nanostructured porous silicon as functionalized material for biosensor application.
本研究以硼掺杂 p 型单晶硅为基底，通过电化学阳极氧化制备纳米结构多孔硅（PS）薄膜，并利用光致发光（PL）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和 X 射线光电子能谱（XPS）系统表征其结构、表面化学与稳定性。研究发现，在优化阳极氧化电流密度下获得的 PS 薄膜具有较高 PL 强度、良好机械强度和氢钝化表面，适合生物功能化。PS 表面采...
Analogies between digital radio and chemical orthogonality as a method for enhanced analysis of molecular recognition events.
声学波生物传感器是一种实时、无标记的生物传感技术，已用于蛋白质和细胞检测。传统方法通常将单层抗体固定在声学波器件表面以检测特定分析物。本文提出在两个独立的声学波器件表面分别固定两种不同抗体，用于检测多种结构类似分析物。分子识别的化学特异性来自抗体与抗原之间极高的纳摩尔至皮摩尔级结合亲和力。标准酶联免疫吸附试验（ELISA）步骤多且非...