本研究提出一种基于磁弹性波的新型无线生物传感器，用于检测人血浆中的抗体，以实现 COVID-19 血清学诊断。传感器以 METGLAS 2826 MB3 磁弹性合金为谐振基底，表面依次沉积 Cr 粘附层和 Au 生物相容层，并固定重组 SARS-CoV-2 N 核衣壳磷蛋白作为识别抗原，再用 BSA 封闭非特异位点。通过 SDS-P...
疾病尤其是癌症的早期诊断对有效治疗至关重要。太赫兹技术因低电离、无标签等特性受到关注，但现有太赫兹生物检测方法常因测试环境与体内实际状态差异而受限。本研究提出一种基于超材料和腔体的生物传感器芯片，用于检测类体内状态细胞。芯片中的腔体厚度约50 µm，可保护细胞免受损伤，并提供类似体内状态的液体环境。仿真分析表明，在50 µm厚分析物...
基于表面声波（SAW）的生物传感器因高灵敏度、实时响应能力和无标记检测而具有独特优势。典型SAW模式为Rayleigh模式和剪切水平（SH）模式。二者在生物传感应用中各有优缺点，通常需要不同基底和器件几何结构才能有效激发。本研究在铌酸锂上研究并表征了SAW谐振器生物传感器所生成的模式及生物传感性能。结果显示，器件同时存在两个典型SA...
人体体液如尿液、血清中异常蛋白浓度与疾病状态相关，可为临床前诊断提供关键信息。本文报道一种无线免疫球蛋白包被磁弹性（ME）生物传感器，用于在微升级小样本量下快速、低成本检测人血清白蛋白（HSA）。该传感器是首个基于磁致伸缩效应的便携式共振传感器，可监测 HSA 的不同分子状态。抗 HSA 免疫球蛋白 G（IgG）被固定在 ME 传感...
迄今尚无磁弹性（ME）生物传感器方法用于检测土壤中的鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella enterica serovar Typhimurium, S. Typhimurium）。本研究对ME生物传感器方法进行了优化，以实现对土壤中目标菌的有效检测。采用过滤法、阳离子交换树脂法及二者组合从土壤中提取S. Typhimurium，并...
纳米机电系统具有独特的动态特性，适合用于纳米尺度质量传感。由于氮化硼纳米管（BNNT）具有优异的生物相容性、化学稳定性和环境友好性，越来越多地被用于此类应用。本研究探索了单壁氮化硼纳米管（SWBNNT）生物传感器的可行性，并采用基于分子结构力学的有限元（FE）建模方法分析其动态行为。研究报道了 SWBNNT 质量传感器在zeptog...
本研究采用基于连续介质建模的有限元仿真方法，评估单壁氮化硼纳米管（SWBNNT）作为生物传感器用于多种细菌和病毒质量检测的可行性。研究将不同种类的细菌或病毒置于悬臂梁构型SWBNNT的自由端，将其视为附加质量，分析吸附后系统共振频率的变化。作者基于Euler-Bernoulli梁理论建立解析模型，并考虑有效壁厚，对SWBNNT进行连...
本研究制备了两种针对鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）的磁致伸缩生物传感器，分别将多克隆抗体或丝状噬菌体作为生物识别元件固定于磁致伸缩传感平台。传感器在25 ℃、45 ℃和65 ℃条件下储存，并按预定时间暴露于1 mL、1×10^9 cfu/mL的鼠伤寒沙门氏菌水溶液，随后用HP网络分析仪测量共振频率偏移...
本文报道了一种在微通道空气-液体界面共振的高质量敏感微悬臂梁生物传感器。该传感器通过测量目标分子选择性捕获引起的共振频率偏移实现无标记检测；面向液体的一面进行功能化，另一面暴露于空气以提高品质因子。界面共振品质因子为15，比完全浸没液体中提高50%；采用功率调制激光的光热效应激发，并用激光多普勒测速法检测振动。由于该构型，信噪比比完...
本文首次报道了一种基于微悬臂梁的霍乱弧菌传感器。利用原子力显微镜（AFM）中的动态力显微镜（DFM）测量因细胞结合到微悬臂梁表面而引起的共振频率偏移。目标菌为食源性和水源性病原体霍乱弧菌O1。商用镀金AFM微悬臂梁通过自组装单分子层（SAM）法固定抗V. cholerae O1单克隆抗体。在1×10^3至1×10^7 CFU/mL浓...
本文报道了一种二氧化硅纳米粒子增强的动态微悬臂梁生物传感器，用于检测乙型肝炎病毒（HBV）DNA。以 HBV DNA precore/core 区的 243 核苷酸片段为靶标，设计了固定于微悬臂梁表面的捕获探针和偶联二氧化硅纳米粒子的检测探针。通过 DNA 杂交直接结合纳米粒子，优化了二氧化硅纳米粒子尺寸与微悬臂梁尺寸，并讨论了纳米...
本文报道了一种基于液体中浸没式共振微悬臂梁的纳米机械生物传感器，用于原位监测组织蛋白酶B（Cathepsin B, CTSB）对四肽GFLG（Gly-Phe-Lys-Gly）的水解。传感器表面经氨基化修饰后，通过EDC/NHS化学偶联固定聚乙二醇化GFLG（PEG-GFLG）肽链。当CTSB在酸性磷酸盐缓冲液中催化切割GFLG时，部...
本文报道了一种基于介质谐振器的近场微波生物传感器，用于检测葡萄糖水溶液中的葡萄糖浓度。该传感器由工作频率约1.68 GHz的高Q介质谐振器与微带线耦合构成，通过测量微波反射系数S11和共振频率偏移来感知葡萄糖浓度变化。葡萄糖浓度改变会引起溶液介电常数变化，进而改变介质谐振器与溶液之间的电磁相互作用，导致S11幅度和谐振频率发生可测偏...