尽管HIV检测可及性提高，全球约半数感染者仍不知晓自身状态，且与医疗系统衔接困难。现有快速HIV检测多为模拟信号，存在误读、电子数据缺失、随访不足等问题。本研究报道一种基于智能手机低成本组件的剪切水平表面声波（SH-SAW）生物传感器双通道生物芯片，用于133份患者血浆样本的HIV诊断。该小型便携实验室原型芯片采用原位参考通道和微型...
纳米光子学尤其是等离子体学通过增强光与物质相互作用，为生物分子传感提供了丰富工具。目前，基于高品质因子等离子体共振的生物传感几乎完全依赖光谱位移及其伴随的强度变化，而等离子体共振的相位响应因需要更复杂的光学装置而很少被利用。本文提出一种用于高通量、无标记生物传感的相位敏感等离子体平台。该平台采用专门设计的金纳米孔阵列（Au-NHAs...
本文报道一种手持式即时检测（PoC）生物传感器装置，用于无标记检测多种癌症和心血管疾病生物标志物。该装置由芯片实验室模块、高灵敏电容读出电子电路和数据分析软件组成。芯片模块包含12个互指圆形电容传感器，可预先固定单一或多个特异性抗体，分别对应一种或多种疾病标志物。检测原理基于测量互指电极对之间因抗体/抗原与电极间亲和性电子交换引起介...
自系统性进化指数富集（SELEX）方法建立以来，适配体作为生物识别元件在传感检测中发挥了重要作用。微器件系统具有试剂消耗低、样品通量高、可一次性使用等优势，因此基于微流控的适配体传感器在分析检测中的应用需求不断增加。本综述首先介绍适配体传感器的基本概念，随后系统总结微器件适配体传感器在多种平台上的先进应用。文中涵盖微流控芯片、纸基微...
前列腺特异性抗原（PSA）是早期前列腺癌筛查的常规指标。由于现有检测依赖实验室，开发便携式、超快速、高通量PSA筛查系统具有重要意义。本研究基于细胞生物传感器开发了一种用于人血清PSA检测的先进即时检测（POC）系统，其中细胞膜通过电插入抗PSA抗体进行工程化修饰。采用39份人血清样本验证该生物传感系统，并与标准免疫放射免疫分析（I...
传统分析型生物传感器仪器体积大、成本高且不易操作，使其在资源有限场景中的应用受到限制。微流控芯片实验室（LOC）技术为常规生物传感系统小型化提供了可能，但实际临床使用仍需要额外的检测、读出、分析、传输和显示设备。近年来智能手机快速发展、大规模生产和普及，为构建便携式、低成本、易操作的即时检测（POC）分析生物传感器和移动健康平台提供...
结核（TB）是由单一病原体导致死亡人数最多的传染病，现有诊断方法在低收入国家应用受限。本文报道一种用于人尿液中结核直接、无创检测的新型即时检测（POC）纳米光子平台。该平台将基于马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的高灵敏光子传感器芯片集成于一次性微流控卡盒中，并结合片上光谱滤波器；仪器原型集成光源、泵送与数据处理模块，可实时监测。传感器表...
随着对敏感、可靠、可重复、快速且低成本检测设备的需求增加，传感领域受到广泛关注。传统方法常具有侵入性、昂贵和繁琐等缺点，而电化学传感器和生物传感器可克服这些不足。纳米材料作为分析信号换能器的引入推动了该领域发展。碳基纳米材料，尤其是石墨烯，因机械强度高、导电性好、可作为高效信号换能器以及具有高比表面积而易于功能化，成为生物传感器的理...
有机-无机杂化纳米花（HNFs）是一类由金属离子与酶、抗体、DNA、氨基酸等有机组分自组装形成的花状杂化材料。凭借酶活性增强、稳定性好、合成简便和生物相容性优异等特性，HNFs 可成为生物传感、仿生催化、染料脱色和支撑纳米材料等多领域应用的多功能平台。与游离酶相比，HNFs 因催化能力增强和负载能力强而在生物应用中具有潜在优势。本文...
传统高灵敏、高选择性分析技术虽可用于生物标志物检测与定量，但在资源匮乏环境中不如即时检测（POC）设备适用。本文开发了一种新型反应型传感材料OjoGel，将离子金嵌入琼脂糖凝胶支架中，用于泪液中抗坏血酸（AA）的POC定量。人泪液中AA病理性升高可作为眼表全层损伤的生物标志物，属于医疗急症。该材料在接触内源性生物还原剂时，嵌入的离子...
可负担且可现场部署的诊断是控制和消除许多地方性及新发传染病的关键障碍。近年来成本、准确性和易用性均有提高，但仍需更便宜、更可扩展的技术。为此，我们探索了低成本生产并偶联蛋白类生物传感分子（亲和试剂）与可扩展电化学传感器的新方法。此前全细胞构建体在临床检测中因探测宿主免疫抗体反应时存在显著交叉反应而导致测量混乱。为此，我们开发了两种互...
本文提出一种将智能手机重新定义为血糖仪的即时检测方案。该智能手机不仅是移动终端，还集成电化学测量模块，可作为医疗血糖仪使用。模块通过一次性酶促试纸条采集电化学电流，试纸条上仅需0.5 μL人外周全血即可反应。智能手机内置微控制器和伏安计电路，读取试纸中葡萄糖氧化酶催化反应产生的电流，并将血糖浓度直接显示在屏幕上，同时通过4G移动网络...
血清总胆汁酸（TBA）水平是肝胆疾病临床诊断中敏感且可靠的指标。本文报道了一种基于酶促反应与双氧化循环放大策略的电化学生物传感器，用于人血清TBA的超灵敏检测。在3α-羟基类固醇脱氢酶（3α-HSD）催化下，3α-胆汁酸与烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）特异性反应生成还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）。NADH随后与三(2,2'...
自身免疫病以血清中出现针对自身表位的自身抗体为特征，系统性红斑狼疮（SLE）常伴随抗核抗体，其中抗双链DNA抗体（α-dsDNA）是诊断和疾病监测的重要指标。传统间接免疫荧光（IFI）和酶联免疫吸附测定（ELISA）耗时长、依赖专业人员和集中实验室，不适合去中心化检测。本文报道一种夹心格式电化学生物传感器方法，用于快速、简便地测定α...
目前尚无用于诊断子宫内膜异位症的血液检测方法。近期研究表明，循环脑源性神经营养因子（BDNF）浓度具有诊断子宫内膜异位症的潜力，但目前只能通过酶联免疫吸附测定（ELISA）检测，需要到诊所采集常规血样并在实验室完成分析。为此，作者开发了一种可用于指尖采血小体积血液的即时检测器件 EndoChip。该器件为聚合物芯片，采用纳米多孔、皱...
工程与细胞生物学技术进步推动了以细胞治疗为代表的新型医学治疗方式。美国食品药品监督管理局近期批准了首个针对癌症的细胞基因疗法；癌症诊断也出现可检测五种癌症类型的血液检测。多项显示安全性与有效性的干细胞I/II期临床试验正逐步满足先进治疗医学产品（ATMP）标准，有望加入欧洲药品管理局批准的首个干细胞疗法。细胞治疗需要对指示作用机制、...
柔性且高度有序的纳米柱阵列电极因其独特机械与拓扑特性在电化学应用尤其是生物传感器中备受关注。本文报道了一种通过软/光刻与金属蒸发制备高度有序纳米柱电极的先进方法。该纳米柱阵列具有优异的电化学与机械性能，因与电解质接触空间大，可实现灵敏分析。在纳米柱阵列上制备的金和银电极对食源性大肠杆菌O157:H7的扩增基因表现出优异且稳定的电化学...
本文综述了近年来酶、DNA和免疫类生物传感器在医学、环境和食品领域的主要进展。生物传感器通常由生物分子识别元件、换能器和输出系统组成，可根据所用生物分子分为酶传感器、免疫传感器和DNA传感器。这些器件能够以较低成本检测反应中产生或消耗的离子、电子或光学变化，相比传统分析方法更快速、简便且适合现场使用。文章回顾了电化学与光学换能器的基...
本文报道了一种基于适配体功能化有机电化学晶体管（OECT）的无标记电化学生物传感器，用于检测兴奋性神经递质肾上腺素（epinephrine）。肾上腺素水平异常与 Takotsubo 心肌病、心肌梗死、心律失常等心血管疾病密切相关。该传感器将巯基化肾上腺素结合适配体通过硫醇-金键合固定于金栅电极表面，利用适配体对肾上腺素的高亲和选择性...
葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏是最常见的酶病，影响约8%人口，与药物诱发溶血和新生儿高胆红素血症相关。现有定性检测无法识别中间活性，限制8-氨基喹啉用于间日疟根治。本研究评估新型CareStart G6PD定量生物传感器在静脉血中的诊断性能。在泰缅边境招募150名健康志愿者，采集K2 EDTA抗凝静脉血，分别用全血细胞计数、...