A rapid point-of-care test for vancomycin monitoring at the clinical bedside.
万古霉素需依据治疗药物监测进行个体化给药，但现有实验室检测耗时长且依赖中心实验室。本文报道一种竞争式微阵列检测，构建于聚(oligo(ethylene glycol) methacrylate-co-glycidyl methacrylate)（POEGMA-co-GMA）聚合物刷上，并集成到一次性微流控卡盒与便携读数仪中，可在30...
A novel biosensor for ultrasensitive detection of fungal genes.
真菌感染，尤其是组织胞浆菌病，因高发病率和死亡率成为日益严重的公共卫生问题，而传统培养诊断耗时长，难以满足快速诊断需求。本文报道一种低成本、稳健的核酸传感器，用于在全血和支气管肺泡灌洗液（BAL）中快速检测组织胞浆菌（H. capsulatum）特征基因。检测采用固定于链霉亲和素包被96孔板上的生物素化捕获探针与靶DNA杂交，随后加...
A novel galactose electrochemical biosensor intended for point-of-care measurement of quantitative liver function using galactose single-point test.
肝病已成为重要医疗负担，早期识别肝储备不足对防止长期肝损伤至关重要。美国FDA推荐半乳糖单点试验（GSP）作为定量肝功能的敏感方法，但传统循环半乳糖定量仍依赖比色法，费时费力且限于中心实验室。为此，作者开发了一种口袋式快速定量装置，由酶电极试纸条和电化学检测计组成。体外验证显示，在100–1500 μg/mL范围内变异系数小于15%...
On-Site Biolayer Interferometry-Based Biosensing of Carbamazepine in Whole Blood of Epileptic Patients.
本研究针对癫痫患者全血中卡马西平（CBZ）的现场治疗药物监测需求，开发了两类光纤生物层干涉仪（FO-BLI）生物传感器。间接型传感器先将样品与抗CBZ单克隆抗体（MA-CBZ）预孵育，再使混合物与固定于传感器表面的CBZ竞争结合MA-CBZ；直接型传感器则让样品中的CBZ与CBZ-辣根过氧化物酶（CBZ-HRP）偶联物直接竞争结合固...
Elucidating the Mechanisms Underlying the Signal Drift of Electrochemical Aptamer-Based Sensors in Whole Blood.
在体内原位监测药物、代谢物、激素及其他生物标志物，将显著推进临床实践与生物医学研究。为此，作者发展了电化学适配体传感器（EAB），该平台能够实时、原位监测特定分子，而不依赖被测物的化学或酶促反应性。EAB传感器部署于体内复杂环境时面临的重要障碍是信号漂移，即传感器信号随时间下降。此前，作者已证明多种经验性漂移校正方法可在数小时的活体...
High-Sensitivity and Trace-Amount Specimen Electrochemical Sensors for Exploring the Levels of β-Amyloid in Human Blood and Tears.
随着阿尔茨海默病（AD）患病率上升，早期检测与广泛筛查具有重要意义。本研究采用电化学生物传感器完成微量样本中 AD 相关蛋白的检测。尽管抗体-抗原生物电化学技术并非全新，但考虑到痴呆患者泪液样本稀缺，且现有 AD 检测手段侵入性强、成本高，作者选择以微量泪液和血液样本进行早期筛查。研究开发了一种泪液采集装置，可从 Schirmer ...
DietSee: An on-hand, portable, strip-type biosensor for lipolysis monitoring via real-time amperometric determination of glycerol in blood.
甘油是脂解的临床生物标志物，主要由脂肪组织产生。在代谢和心血管疾病、癌症恶病质等病理状态，以及运动等能量应激下，血甘油升高，因此准确监测甘油在多种医疗场景中很重要。现有甘油定量方法昂贵、耗时，且需从全血中分离血浆再外推血甘油含量。本文报道了一种新型即时检测甘油仪 DietSee，基于试纸条生物传感器，可在 6 s 内直接定量全血甘油...
Nanoparticle-based mobile biosensors for the rapid detection of sepsis biomarkers in whole blood.
早期识别脓毒症需要快速检测白细胞介素-6（IL-6）的微小变化。本文报道了一种基于滤纸和等离子体纳米探针的免疫传感器，可在未经处理的全血中快速检测IL-6，并使用未改装智能手机进行读数。作者优化了生物偶联和纸基固定策略，比较了羧基化、氨基化和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）包覆金纳米颗粒三种纳米探针制备路线，并采用聚电解质交替层固定捕获抗体...
Ultrasensitive antibody-aptamer plasmonic biosensor for malaria biomarker detection in whole blood.
开发兼具可靠性和易用性的等平激元生物传感器仍具挑战。由嵌段共聚物胶束纳米光刻（BCMN）制备的金纳米颗粒阵列具有可扩展、低成本和可调谐等离激元性质，是荧光增强理想基底。本文报道一种等离激元增强荧光免疫传感器，用于全血中疟疾标志物恶性疟原虫乳酸脱氢酶（PfLDH）的特异性超灵敏检测。分析物识别通过光化学固定技术（PIT）将抗体以紧密排...
Modulating the mixed potential for developing biosensors: Direct potentiometric determination of glucose in whole, undiluted blood.
随着去中心化场景中对化学信息获取工具需求的增长，电位传感器因其稳健性、操作简便性和低成本而具有广阔应用前景。此前研究表明，可用 Nafion 涂层调控铂电极的混合电位，从而构建葡萄糖电位生物传感器，但该器件线性范围与血糖临床范围不匹配。本文提出一种调控混合电位的新策略，实现无需样品预处理直接检测未稀释全血中的葡萄糖。通过更换离子聚合...
Monitoring the hemostasis process through the electrical characteristics of a graphene-based field-effect transistor.
石墨烯基晶体管在评估生物分析物载流子密度方面具有应用前景。本文报道了一种溶液门石墨烯基场效应晶体管（GFET）的设计与制备，用于基于全血样品中载流子密度变化监测和评估凝血因子之间的相互作用。在凝血级联生化反应过程中，石墨烯表面出现掺杂效应，表现为狄拉克点电压（VDirac）发生偏移。作者进一步使用经促凝剂（维生素K、氯化钙、凝血活酶...
A paper-based biosensor for visual detection of glucose-6-phosphate dehydrogenase from whole blood.
红细胞中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏筛查对判断先天性、遗传性或诱发性溶血性贫血等潜在危及生命的状态至关重要。本研究开发了一种“样本到读出”的纸基即时检测（POC）比色生物传感器，用于直接检测全血中的 G6PD，并通过与色卡简单目视比较获得半定量结果。该传感器将 G6PD 反应所需底物、辅酶、电子载体和稳定剂预印/预置于纸基...
Multifunctional motion-to-color janus transducers for the rapid detection of sepsis biomarkers in whole blood.
自推进粒子凭借基于运动的信号产生机制正在革新传感应用。本文报道了一类新型多功能 Janus 自推进粒子，可将以生物识别反应引起的粒子运动变化转化为比色信号。该粒子由氧化铁核和 Janus 涂层组成：氧化铁核提供颜色与磁性，Janus 涂层赋予生物特异性识别和运动能力。生物分子相互作用会改变粒子运动，当粒子滴加到滤纸上时，这种运动变化...
Microencapsulated Immunoassays for Detection of Cytokines in Human Blood.
细胞因子由血中白细胞产生，可作为恶性肿瘤或感染指标。本研究开发一种用于未处理人全血中细胞因子免疫传感的策略。利用微流控液滴生成约400 μm的核-壳微胶囊，水凝胶壳由聚乙二醇（PEG）组成，厚度约10 μm，形成抗污免疫隔离层，保护内部抗体修饰微珠免受外部免疫细胞污染。微珠表面固定抗干扰素-γ（IFN-γ）和抗肿瘤坏死因子-α（TN...
A lateral flow assay for the determination of human tetanus antibody in whole blood by using gold nanoparticle labeled tetanus antigen.
本文报道了一种基于金纳米颗粒（AuNPs）标记破伤风抗原的侧流层析试纸条（LFA），用于检测人破伤风抗体。试纸条由样品垫、结合垫、硝酸纤维素膜和吸收垫组成，检测线固定破伤风抗原，质控线固定标准人破伤风抗体。样品中的破伤风抗体与结合垫上的AuNP-抗原结合，形成AuNP-抗原-抗体复合物并迁移至检测线，被固定抗原捕获，形成由AuNP聚...
Magnetized carbon nanotubes for visual detection of proteins directly in whole blood.
本文报道了一种基于磁化碳纳米管（MCNT）的侧流层析试纸条生物传感器，用于在全血中直接视觉检测蛋白质，避免复杂纯化和样品前处理。MCNT 通过在短化多壁碳纳米管（MWCNT）表面共沉淀三价和二价铁离子包覆 Fe3O4 纳米粒子制备。抗体修饰的 MCNT 用于捕获全血中的目标蛋白，形成的 MCNT-抗体-目标蛋白复合物被加样至侧流试纸...
Complex refractive index spectra of whole blood and aqueous solutions of anticoagulants, analgesics and buffers in the mid-infrared.
中红外（MIR）光谱可表征分子键振动，因而适合无标记检测化学物质。近年来中红外材料薄膜沉积与刻蚀技术的研究表明，利用MIR光谱开发微型化床旁生物传感器用于临床诊断、替代实验室技术具有潜力。然而，常见生物介质和分析物的折射率信息缺乏，限制了生物传感器性能优化，尤其影响利用倏逝光谱的器件灵敏度。本文报道人全血以及临床常用抗凝剂、镇痛药和...
Liposome-Enhanced Lateral-Flow Assays for Clinical Analyses.
临床与环境分析常需要快速、简便、低成本的即时或现场检测。侧流层析试纸条（LFA）和试纸检测通常基于抗体，并产生肉眼可见信号，适合此类应用。其信号常由胶体金或乳胶微球产生，色带强度与目标物浓度呈正比或反比。本章讨论以染料封装脂质体作为高可见信号替代物，并描述一种用于全血肌红蛋白检测的半定量LFA生物传感器。急性心肌梗死后，肌钙蛋白、C...
Immunoassay for Detection of Infliximab in Whole Blood Using a Fiber-Optic Surface Plasmon Resonance Biosensor.
监测治疗性抗体英夫利昔单抗（IFX）浓度对提高炎症性肠病（IBD）患者疗效具有重要意义，但现有方法多需血清/血浆制备，影响周转时间。本文报道一种基于光纤表面等离子共振（FO-SPR）的快速免疫分析，用于检测100倍稀释血清、血浆和全血中加标的IFX。该分析总检测时间约10分钟，基于校准曲线计算的检出限分别为1.42、1.00和1.3...
A Multiplex Electrochemical Biosensor for Bloodstream Infection Diagnosis.
准确及时检测细菌病原体有助于改善感染的临床管理。本文报道一种电化学生物传感器，可直接检测人血样本中的细菌，实现血流感染的快速诊断。该多重传感器通过检测细菌16S核糖体RNA的种属特异性序列，在无需核酸预扩增的条件下对生理样本中的病原体进行鉴定。作者系统评估了传感器的分析性能，包括检出限和探针交叉反应性。通过将细菌临床分离株加入全血以...