在药理学与临床研究中，需要高特异性、高灵敏度的技术定量末线抗生素。本文报道了基于安培法和表面等离子共振成像（SPRi）的两类免疫传感器，并评估其用于人血浆中万古霉素（VAN）、粘菌素（COL）、达托霉素（DAP）和美罗培南（MER）的治疗药物监测（TDM）。研究包括配体固定预浓缩、传感器表面再生、灵敏度测定以及血浆定量结果与高效液相...
传统水致病原检测方法依赖耗时的富集与生化鉴定，通常需要24小时至一周。近年来，快速、近实时检测水致病原的生物传感技术受到重视。作者此前开发了基于塑料光纤（POF）的免疫传感器，采用U型探针连接LED和光电探测器，并将传感器浸入已知浓度菌悬液进行检测。本文报道了一种新的光电配置：使用两根POF U型探针，一根作为参考，另一根作为免疫传...
草甘膦是全球使用最广泛的除草剂活性成分，年使用量超过100万吨，且预计2022—2029年还将增长4.5倍。其高水溶性（25 ℃下11.6 mg/mL）和外源行为使其成为普遍的水污染物和主要饮用水污染物。本研究旨在开发一种快速、灵敏的草甘膦检测方法。作者将光波导光模光谱（OWLS）技术用于竞争免疫分析中的无标记检测，采用草甘膦特异性...
本研究开发了一种由单根光纤中两个相同长周期光栅（LPG）构成的长周期光栅马赫–曾德尔干涉仪（LPGMZI），用于检测免疫球蛋白M（IgM）。该器件的透射光谱中存在由芯模与包层模干涉形成的条纹，并继承了LPG传感器的优势，可通过同时分析干涉条纹及其包络，补偿由体折射率（RI）和温度波动引起的非期望信号变化。实验在两种外部折射率条件下测...
赭曲霉毒素A（OTA）是自然界中最具毒性的污染物之一，广泛存在于谷物、葡萄酒等食品与饮料中。为满足食品中OTA限量法规及现场快速检测需求，本文报道了一种基于白光反射光谱（WLRS）的无标记免疫传感器，用于快速、灵敏地测定谷物粉和葡萄酒中的微量OTA。该传感器采用经工程化处理的硅芯片，芯片表面固定OTA-蛋白偶联物作为固相抗原；随后利...
饮用受细菌污染的水和牛奶可引发食源性疾病暴发，因此开发快速、灵敏的细菌检测方法对公共卫生保护至关重要。本文报道了一种基于宽带马赫–曾德尔干涉（Mach–Zehnder Interferometry, MZI）的微型免疫传感器，用于在饮用水和牛奶中同时测定鼠伤寒沙门氏菌（S. typhimurium）和大肠杆菌 O157:H7（E. ...
本研究采用表面等离子共振成像（SPRi）和石英晶体微天平（QCM）两种无标记技术，表征纤维连接蛋白（fibronectin, FN）与抗纤维连接蛋白兔单克隆抗体之间的相互作用，并比较同一免疫传感器在两种换能方式下的响应。研究通过逐层构建传感器，考察半胱胺自组装层、抗体固定层以及抗体-抗原复合物形成对传感器响应的影响。结果表明，两种检...
本文报道了一种用于病毒血清学检测的生物传感系统。该系统基于金叉指微电极间阻抗变化，在目标抗体被表面探针捕获后，与功能化纳米珠结合实现信号放大。微流控平台采用活性传感器与参考传感器构成的差分阻抗传感（DIS）架构，可达到数十个纳米颗粒的分辨率。芯片表面以共聚物层固定合成肽探针，在缓冲液中加入模型IgG抗体时，检出限低于100 pg/m...
新冠疫情的全球传播凸显了快速、无需专业实验室的诊断需求。基于纳米材料薄膜的免疫传感器因可溶液加工、现场检测、高灵敏度且无需分子扩增而具有潜力，但此前薄膜性质与传感性能关系不清。本文系统分析碳纳米管（CNT）薄膜性质与基于CNT薄膜的免疫传感器灵敏度之间的关联，并通过机器学习实现灵敏度优化。所制备的电阻式免疫传感器可检测IgG及SAR...
本研究报道了一种无标记、快速且可实时识别生长因子（GF）的生物传感器。生长因子参与细胞分裂、组织增殖及多种疾病过程，其快速检测具有重要医学意义。该传感器基于剪切水平表面声波（SH-SAW）免疫传感器与微流控芯片的集成，在动态流动模式下检测GF样品。作者采用两种多克隆抗体分别构建针对神经营养因子-3（NT-3）和成纤维细胞生长因子-2...
多菌灵是一种广谱苯并咪唑类内吸性杀菌剂，广泛用于食品保鲜，但残留会对人体和动物造成危害，因此快速可靠检测水、土壤和食品中的多菌灵对食品安全与公共卫生具有重要意义。本文报道了一种基于白光反射光谱（WLRS）的光学免疫传感器，用于果汁中多菌灵的快速灵敏检测。该传感器以硅/二氧化硅（Si/SiO2）芯片为换能器，表面固定苯并咪唑偶联物，采...
生物传感器是快速检测细菌的有吸引力方法。本文报道一种基于白反射光谱（WLRS）的光学生物传感器，用于检测饮用水中鼠伤寒沙门氏菌脂多糖（LPS）和细菌。传感器芯片为硅片，表面生长薄二氧化硅层，并通过固定沙门氏菌LPS转化为生物传感器。光学系统包括七根200 μm光纤的反射探头、可见-近红外光源和光谱仪；周围六根光纤垂直照射芯片，中心光...
本文报道了一种用于液体中无线检测分析物的磁弹性（ME）生物传感器。该传感器以Metglas 2826磁弹性合金带为换能器，表面经光化学固定技术（PIT）固定山羊源抗人IgG抗体，用于检测人IgG，测试范围为0–20 µg·mL−1。研究提出一种基于金包覆磁性纳米颗粒（Fe3O4@Au核壳纳米颗粒）的信号放大方案：在磁铁矿核表面生长金...
过去数十年，生物传感器技术被广泛用于疾病诊断以及水和食品中污染物的检测。随着机器人、物联网和医疗传感技术的发展，迫切需要低成本、可重复使用或可回收的柔性传感器。表面声波（SAW）柔性生物传感器因高可重复性、可靠性和无线可控性而成为最有前景的技术之一。本文首次报道了一种基于氮化铝（AlN）薄膜、制备在可回收聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）...
本文报道了一种基于白光反射光谱（WLRS）的无标记光学免疫传感器，用于饮用水样品中除草剂草甘膦的测定。该传感器通过实时监测SiO2/Si芯片表面生物分子相互作用，将免疫反应引起的反射干涉谱位移转化为有效生物分子吸附层厚度。芯片先以草甘膦蛋白偶联物功能化，再采用竞争性免疫分析格式进行检测；检测前，校准品和/或样品中的草甘膦经琥珀酸酐衍...
诺如病毒是全球急性胃肠炎的主要病因，其快速检测对医学诊断至关重要。本文报道了一种用于检测诺如病毒病毒样颗粒（VLPs）的快速、灵敏且选择性光纤生物传感器。该传感器基于高灵敏长周期光纤光栅（LPFGs），其表面涂覆针对诺如病毒主要衣壳蛋白的抗体。作者验证了多种表面修饰方法，以实现蛋白受体在 LPFG 表面的可靠固定。在无标记方式下，该...
温度计是家庭常用仪器，通常直接测温，很少作为生物传感器读出。本文利用普通温度计作为信号读出，开发了一种便捷免疫传感器。该传感器由目标识别区、水流系统和放热反应瓶三部分组成。以癌胚抗原（CEA）为模型靶标，捕获抗体预固定在识别区底部。CEA存在时，捕获抗体、CEA和生物素化检测抗体形成夹心结构；随后链霉亲和素功能化铂纳米颗粒（PtNP...
潜伏结核感染（LTBI）估计存在于全球近四分之一人口中，其中约10%的免疫正常感染者会进展为活动性结核。现有诊断方法无法明确识别LTBI，也不能提供再激活风险信息，构成重大未满足诊断需求。本文提出一种机器学习驱动的LTBI诊断方法，利用高通量多重细胞因子检测技术与生物信息学，揭示用于LTBI诊断和风险分层的多标志物签名。该方法通过个...
抗体在传感器表面的定向固定对提高免疫传感器的抗原结合能力和检测灵敏度至关重要。本研究报道了一种将抗布鲁氏菌免疫球蛋白G（IgG）定向吸附于硅表面的策略，利用金黄色葡萄球菌来源的蛋白A（SpA）作为定向固定元件。通过X射线光电子能谱（XPS）和原子力显微镜（AFM）对功能化表面的形貌、拓扑和化学组成变化进行表征，以确认各功能层的形成。...
本研究开发了一种基于金纳米球（AuNs）包覆的过度倾斜光纤光栅（Ex-TFG）的新型免疫传感器，用于新城疫病毒（NDV）的无标记检测。AuNs 通过 3-巯基丙基三甲氧基硅烷（MPTMS）形成的 Au–S 键固定在 Ex-TFG 表面，活化的葡萄球菌蛋白 A（SPA）经半胱胺以共价键连接至 AuNs。AuNs 借助局域表面等离子共振...