Cell-Based Immuno-Biosensors Using Microfluidics.
基于细胞的免疫生物传感器是研究生物细胞免疫反应的新型平台,可提供更接近生理和病理状态的实时信息。这些系统以活免疫细胞为主要组分,能够高灵敏度、无标记地检测疾病相关生物标志物和细胞特征。与微流控及器官芯片技术的结合,使细胞微环境可被精确操控,不仅实现高通量筛选,也推动更小、更便携的即时检测系统发展。本文综述了微流控细胞基免疫生物传感在...
基于细胞的免疫生物传感器是研究生物细胞免疫反应的新型平台,可提供更接近生理和病理状态的实时信息。这些系统以活免疫细胞为主要组分,能够高灵敏度、无标记地检测疾病相关生物标志物和细胞特征。与微流控及器官芯片技术的结合,使细胞微环境可被精确操控,不仅实现高通量筛选,也推动更小、更便携的即时检测系统发展。本文综述了微流控细胞基免疫生物传感在...
采用人细胞的器官芯片(OoC)系统可模拟人体器官功能及其生理微流控环境,但当前OoC技术仍缺乏集成于微流控平台的生物传感器,难以对细胞行为及其对外界刺激的响应进行连续实时监测。本研究旨在开发并将生物传感器集成到模块化OoC平台中,以实时监测不同刺激下细胞环境的变化。文中演示了将生物传感器阵列串联模块化集成到OoC平台,并验证其可维持...
本文提出一种由微流控光谱芯片和微分光光度计检测装置组成的微流控免疫生物传感器检测系统,用于尿液中高敏C反应蛋白(hs-CRP)的快速即时检测与定量。该系统采用高特异性酶联免疫吸附试验(ELISA)原理:捕获抗体和检测抗体预先沉积在芯片基底上,与目标抗原形成免疫复合物;随后加入辣根过氧化物酶(HRP)作为标记酶,并以3,3′,5,5′...
本文报道了一种用于现场识别流产布鲁氏菌(Brucella abortus)的原理验证型生物传感器。该传感器基于等离子体光学光纤探针,通过碳二亚胺化学将定向抗体层固定于短聚乙二醇(PEG)界面,并以蛋白G作为中间层。传感器芯片为可拆卸的低成本表面等离子共振(SPR)平台,采用D形塑料光纤(POF)和3D打印连接器,可置于3D打印样品腔...
本文报道了一种用于检测肌钙蛋白I的新型四极电化学阻抗谱(EIS)生物传感器。肌钙蛋白是急性冠脉综合征诊断与风险分层的重要心脏特异性标志物,现有实验室检测难以满足快速、床旁和居家检测需求。该传感器基于玻璃基底上的四微带金电极阵列,采用DTSSP自组装单分子层、Protein G定向连接和抗人肌钙蛋白I多克隆抗体构建免疫识别界面,无需外...
非法毒品在边境、港口和机场的走私日益威胁公共卫生,快速检测痕量毒品仍是挑战。本文报道一种用于可卡因检测的激光诱导免疫荧光生物传感器。该传感器采用单体亲和柱,柱内固定化过量苯甲酰爱康因(BEC)-牛血清白蛋白(BSA)偶联物作为半抗原捕获层。在无 cocaine 时,荧光标记单克隆抗体 IP3G2-Dy-654 被亲和柱捕获;当样品中...
本研究报道了一种用于检测基孔肯雅病毒非结构蛋白3(CHIKV-nsP3)的新型等离子体光纤免疫生物传感器。该传感器以紧凑的U型弯塑料光纤(POF,芯径0.5 mm)为基底,在其去包层区表面构建夹心免疫分析体系,并采用金纳米颗粒(AuNP)作为光学标签。U型弯结构可产生较强的倏逝波吸收(EWA)响应,当CHIKV-nsP3与表面捕获抗...
本研究建立了一种用于牛乳中氨苯砜类抗生素多残留筛查的免疫生物传感器方法,可同时检测母体药物替氨苯砜(thiamphenicol, TAP)、氟苯尼考(florfenicol, FF)及其主要代谢物氟苯尼考胺(florfenicol amine, FFA)。方法采用以氟苯尼考胺-蛋白偶联物免疫兔制备的多克隆抗体,样品经乙腈提取、缓冲液...
引起小麦卡尔纳尔黑穗病的真菌病原 Tilletia indica 严重影响全球小麦产量和籽粒品质,各国严格检疫导致贸易壁垒。传统方法需在症状期检测,且需萌发 Tilletia 孢子,费时费钱。本研究提出一种基于微悬臂梁的压电生物传感器模拟方案,用于早期检测 T. indica。研究采用 SiO2、SiC、Si3N4 和 Poly S...
免疫传感器利用抗体检测和定量疾病生物标志物,但通常只能提供抗原存在与否及含量信息,而缺乏结构信息。本文建立了一种表面敏感的二维红外(2D IR)光谱免疫生物传感器,用于研究蛋白质结构。作者将抗体固定到等离子体金属表面,使淀粉样蛋白溶液流过表面,并测量其 2D IR 光谱。2D IR 光谱能够整体评估抗原的二级结构,而使用同位素标记蛋...
恒电位仪的微型化、低成本化,同时保持完整测量性能(带宽、阻抗容性/感性分量测定及并行筛查)仍是生物电子学中的未解难题。本文提出将简单模拟电路、高性能微控制器与数字锁相滤波相结合,作为复杂且不完整架构的替代方案。作者开发并验证了一套低成本采集电子系统,与包含8个金工作微电极及集成参比/对电极的生物传感器平台完全集成,原型制造成本低于3...
咪多卡星(imidocarb, IMD)是一种用于防治巴贝斯虫病和无形体病等寄生虫病的兽药,在牛和羊的可食组织及乳中残留可长达6个月,若休药期执行不当可能通过食品链影响人类健康。欧盟已对牛乳(50 μg/kg)和牛、羊肝(2 mg/kg)设定最大残留限量,因此需要可靠的食品监测方法。本文开发了一种基于免疫生物传感器的定性检测方法,用...
本研究报道通过直接电化学接枝对位马来酰亚胺苯基(p-MP)分子,并在其上共价固定含半胱氨酸肽(Cys-peptide),构建用于免疫诊断的生物功能化表面。p-MP 官能团由相应重氮盐溶液电化学接枝到金和硅表面;随后 Cys-peptide 通过马来酰亚胺基团与半胱氨酸残基巯基之间的交联反应固定于 p-MP 修饰基底。该 Cys-pe...
本文报道了一种基于纳米间隙叉指电极阵列(IDEA)的阻抗免疫生物传感器。首先通过电场与电流密度有限元模拟优化纳米间隙叉指电极几何参数,结果表明电极间隙(G)对电场分布和电流密度的影响大于宽度(W)和高度(H)。随后制备多种器件,并采用法拉第电化学阻抗谱(EIS)评价其对电化学环境的灵敏度。优化后的纳米间隙IDE被用于无标记亲和检测抗...
蛋白生物标志物的样品富集极具挑战,因为蛋白质易发生构象改变和变性。本文报道了一种适用于高灵敏度集成免疫生物传感的蛋白富集方法。该方法通过抗体包被的磁性颗粒特异性捕获生物标志物,再利用温和的酶促洗脱将生物标志物–抗体复合物释放到小体积溶液中,从而在提高目标蛋白浓度的同时去除可能干扰免疫分析的基质成分。洗脱后的复合物随后在夹心免疫传感器...
本研究开发了一种用于禽类眼睛中多种硝基呋喃化合物多残留筛查的免疫生物传感器方法。以硝基呋喃模拟物-蛋白偶联物免疫兔,获得可结合至少5种主要硝基呋喃母体化合物的多克隆抗体。样品匀浆用0.1 mol/L盐酸提取,经固相萃取和微离心净化后进行生物传感器分析。对21份加标样品的验证表明,该方法对呋喃西林(NFZ)的检测能力(CCα)低于1 ...
本研究开发并验证了一种基于表面等离子共振(SPR)的竞争性抑制免疫生物传感器方法,用于螺旋藻和Aphanizomenon flos-aquae蓝藻食品补充剂中微囊藻毒素(MC)的检测。该传感器利用抗MC-LR单克隆抗体MC10E7,将MC-LR通过胺偶联固定在CM5传感器芯片表面,样品中的MC-LR与抗体竞争结合,导致表面结合量下降...
描述了一种由聚乙二醇(OEG)组分与聚苯乙炔分子导线(MW)混合层构成的免疫生物传感界面。OEG 调控蛋白质和电化学干扰物与表面的相互作用,MW 实现与底层玻璃碳电极的电化学通信。各层由原位生成的芳基重氮阳离子形成。在 MW 远端连接氧化还原探针 1,1′-双(氨基甲基)二茂铁(FDMA),随后连接表面固定表位(抗体选择性识别的结构...
本文报道了一种基于氧化石墨烯(GO)的免疫生物传感器,用于高灵敏、高选择性和快速病原检测,并以轮状病毒(rotavirus)作为病原模型。GO 由改进 Hummers 法合成,沉积于氨基修饰玻璃表面,其 sp2 碳域中电子-空穴对复合产生光致发光。轮状病毒抗体经 EDC/sulfo-NHS 介导的酰胺化反应固定在 GO 表面,目标病...
本研究利用Autodisplay技术将蛋白A的Z-domain作为重组融合蛋白表达于大肠杆菌(Escherichia coli)外膜上,并将自展示Z-domain的大肠杆菌外膜层作为高灵敏度分子识别层构建SPR生物传感器。作者通过不同疏水性的受控表面验证了外膜层的形成,并利用辣根过氧化物酶(HRP)标记抗体作为模型分析物评估Z-do...