血清学抗体检测对传染病诊断与控制具有重要意义。非洲猪瘟是家猪和野猪最严重的传染病，近年来严重威胁全球养猪业。本文开发了一种基于分裂荧光素酶系统的快速、简便、灵敏免疫分析方法，用于检测非洲猪瘟病毒（ASFV）特异性IgG抗体。在该方法中，ASFV的p30蛋白与纳米荧光素酶NanoLuc的LgBiT和SmBiT亚基进行基因偶联，作为融合...
本文提出一种基于紫外激光局部温和变性的生物层光刻方法，用于构建蛋白质生物大分子周期性纳米结构。该方法利用相位掩模在玻璃表面吸附的蛋白质单层上产生干涉光强分布，使处于相长干涉区域的蛋白质发生温和变性并失去生物活性，而相消干涉区域保持活性，从而形成无拓扑和组成变化、仅由蛋白活性周期性调制的一维图案。作者系统优化了激光功率、扫描速度和曝光...
与热致液晶相比，溶致色液晶（LCLC）因亲水而生物相容性更好，但其生物传感潜力研究较少。本研究采用二钠色甘酸（DSCG）的向列相作为LCLC生物传感器中的传感介晶。传感平台通过聚酰亚胺（PI）的平面锚定作用使LCLC均匀排列；当存在牛血清白蛋白（BSA）或被抗CA125抗体捕获的肿瘤标志物CA125时，其排列受到扰动，扰动程度及产生...
本文报道了一种基于双巨磁阻（GMR）传感器阵列的微流控夹心免疫分析系统，用于在临床相关浓度范围内定量人血浆中心力衰竭生物标志物N末端B型利钠肽前体（NT-proBNP）。该系统将两个相同GMR传感器串联使用，并分别固定亲和性不同的捕获抗体Ab1和Ab2，使低浓度抗原主要由传感器I响应，高浓度抗原主要由传感器II响应，中间浓度通过两条...
生物传感器开发在不同换能原理间竞争激烈，目标是高检测性、便携性和稳健性，但文献因条件不同难以直接比较。本文旨在评估测量光子还是电子能带来更好的生物传感器性能。在概述提升分析性能的最新进展后，作者采用相同的生物特异试剂和分析格式，直接比较安培法与化学发光（CL）生物传感器。实验中直接测定辣根过氧化物酶（HRP）和过氧化氢（H2O2）浓...
本文报道了一种基于光纤纳米金连接免疫分析（FONLISA）的快速超灵敏生物传感方法。该方法在光纤裸纤段芯表面固定捕获探针，并在溶液中使用与金纳米粒子（AuNPs）偶联的检测探针。当含有分析物和检测探针的样品进入生物传感器芯片后，在光纤芯表面形成捕获探针–分析物–检测探针的三明治复合物，从而引起光纤倏逝波的纳米等离子体吸收。作者以脓毒...
本文报道了一种快速定量评估研究级抗体单体纯度和抗原亲和力的多路复用生物传感器方法。完整单体摩尔分数（单体纯度）是治疗性单抗质控指标，但研究样品常未知，并造成免疫分析等定量技术变异。方法利用光散射同时监测结合到抗原功能化表面（Fab动力学）或蛋白A/G（PAG）表面的抗体质量。先以高纯度NISTmAb为参照，通过PAG表面质量亏损初步...
肿瘤标志物在肿瘤早期诊断和治疗效果监测中具有重要作用，但单一标志物特异性有限，多标志物联合检测可提高癌症诊断的敏感性和特异性。本文报道了一种巨磁阻（GMR）多生物标志物免疫分析生物传感器，通过集成GMR传感器芯片、微流控装置、磁性纳米珠标记和双抗体夹心免疫法，实现12种肿瘤标志物的同时检测。作为概念验证，该传感器用于检测甲胎蛋白（A...
焦点分子图（focal molography）是一种下一代生物传感器，可实时可视化特异性生物分子相互作用。它将传感器表面的亲和力调制转换为由结合到精确组装的分子识别位点纳米图案（称为“分子图”mologram）上的目标分子引起的折射率调制。分子图被设计为激光光在特异性结合分子处散射，并通过相长干涉在分子图焦点处产生强信号，而非特异性...
本文提出一种时域磁弛豫（magnetorelaxometry, MRX）生物传感方案，利用巨磁阻（GMR）传感器测量脉冲磁场中超顺磁磁纳米粒子（MNPs）的快速弛豫响应。系统由 8×10 GMR 传感器阵列、亥姆霍兹线圈、电磁铁驱动器和基于积分器的模拟前端组成，用于捕捉 MNP 的快速弛豫动力学。定制电磁铁驱动器和亥姆霍兹线圈将磁场...
本文首次报道利用数字光处理（DLP）3D打印技术制备具有固有功能的质量敏感聚合物生物传感器。作者以丙烯酸（AA）作为功能共聚单体加入双酚A乙氧基丙烯酸酯（BEDA）光固化树脂中，通过一步打印形成微悬臂梁阵列，使聚合物网络中引入可控数量的羧基，从而可共价固定生物分子。随后，将3D打印微悬臂梁用于标准免疫分析方案，以重组蛋白G（PtG）...
过去十年生物传感器取得巨大进展，但避免外部管路和泵送并集成到微流控环境中的工作仍被忽视。本文提出一种新型微流控设计，集成多个试剂储存腔和一次性电化学微泵，用于按时间控制输送液体。该卡盒以基于氮化硅的光子生物传感器进行了测试和验证，该传感器包含多个光学环谐振器作为传感元件，并以免疫分析作为潜在目标应用。基于演示模型获得的实验结果，作者...
一种离心式光盘（CD）微流控平台可集成储液室、微通道和阀门，用于实现完整免疫分析。检测或生物传感器室可涂覆免疫相互作用层，或插入生物传感器芯片。在涉及多步化学/生物过程的微流控 CD 上，生物传感器室需反复填充酶溶液、缓冲液和洗涤液；每次填充后需通过被动虹吸排空，为下一步做准备。然而，转速依赖性和 CD 空间有限是重复填充与虹吸的主...
生物传感器性能常受传感器与样品界面限制，血液、尿液等复杂基质可使检测限下降1–4个数量级。理想表面化学应薄、保形、允许多种共价连接，并在洗涤和检测中保持完整且不干扰换能。本文报道氧化石墨烯（graphene oxide, GO）旋涂形成的约4 nm薄“面纱”，可作为适用于多种传感器材料的通用表面化学。GO薄膜可涂覆于不同传感器表面，...
长周期光纤光栅（LPG）等光纤光栅已被提出作为生化传感的光学器件。在光栅区域发生的生化相互作用会改变周围介质的折射率，进而引起光纤透射光谱中共振波长的漂移，从而为表面等离子共振、干涉和光学谐振腔等无标记光学方法提供替代方案。本文采用Eudragit L100共聚物替代常用硅烷化方法对光纤进行生物功能化，并通过IgG/抗IgG免疫分析...
本文评估了一种新型高含量金表面光栅耦合器表面等离子体耦合发射（SPCE）生物传感器系统。芯片表面的聚电解质（PEL）层通过层层自组装（LbL）技术沉积在金表面，用于将荧光团与金表面空间分离，并作为蛋白质固定的连接层。作者利用表面等离子体共振（SPR）分析和椭偏仪表征了PEL间隔层特性。结果表明，当间隔层厚度超过约10 nm的主要猝灭...
复杂基质如牛奶仍是生物传感器开发中的难题，尤其在使用无标记检测或测量低浓度分析物时。本文采用直接光学方法反射干涉光谱（RIfS）研究免疫分析中的基质效应，并建立降低这些效应的方法。以激素睾酮为模型体系，因为该免疫分析在缓冲液中已得到充分表征。首先，作者优化了缓冲液中睾酮检测的传感表面，使检出限降至70.2 ng/L，定量限为130....
癌症标志物可为癌症发生或进展提供更多信息，快速简便检测对临床诊断和管理很重要。本研究报道了一种基于成像椭偏仪（imaging ellipsometry, IE）生物传感器（BIE）的一步法糖抗原19-9（CA19-9）免疫分析方法，并评价其分析性能。抗CA19-9单克隆抗体作为识别配体共价固定于羧基修饰硅基底，同时筛选固定浓度；随后...
开发了一种分析检测平台，用于评估暴露于生长因子或纳米颗粒等外源物质的细胞培养物所诱导的毒性。将生物传感检测装置连接至细胞培养瓶，可实时分析细胞培养基成分。该分析基于通过固相免疫分析定量细胞释放到培养基中的炎症细胞因子，并使用波长探测光学传感（WIOS）仪器进行检测。用于原位测量的流体系统可实时检测细胞因子，灵敏度因细胞因子而异，为1...
本文报道了一种基于功能化磁性纳米颗粒磁光弛豫测量的新型生物传感方法。在脉冲磁场中，激光穿过磁性纳米颗粒悬浮液时，颗粒沿磁场排列并产生磁双折射；撤去磁场后，颗粒因布朗运动弛豫，双折射衰减，光电二极管记录光强变化。通过拟合弛豫时间可得到颗粒水合直径，从而识别生物分子结合导致的聚集事件。作者以磁赤铁矿核-羧基葡聚糖壳纳米颗粒为载体，经链霉...