本文报道了一种用于即时检测癌胚抗原（CEA）的新型便携式电子生物传感器的完整开发。器件以还原氧化石墨烯（rGO）为基底导电层，并采用新型含氮半导体四嗪聚合物 PhPTz 作为抗 CEA 抗体的固定基质。PhPTz 一方面通过四嗪环氮原子与抗体肽段及 N-糖链形成协同氢键，实现抗体的有效固定；另一方面将抗体-抗原结合引起的电荷密度变化...
巨磁阻（GMR）效应自1988年发现以来，已从理论走向应用。得益于先进薄膜沉积与微纳加工技术，基于GMR效应的硬盘驱动器、生物传感器、磁场传感器和微机电系统（MEMS）等商用器件已问世。不同类型GMR生物传感器阵列具有较高灵敏度与稳健性，且成本较低，可广泛用于多种生物医学应用。本文综述GMR生物医学应用的最新进展，包括疾病诊断、基因...
我们开发了一种新的无标记检测方法，利用新型即时检测（PoC）装置评估 AX-024 的抑制能力，用于自身免疫病新药开发。该 PoC 技术基于干涉光学检测方法（IODM）。为此，我们优化并建立了检测方案，研究含 T 细胞激活相关蛋白功能域的谷胱甘肽 S-转移酶修饰蛋白 GST-SH3.1 与 AX-024 抑制剂的作用。所用芯片为基于...
多联电化学生物传感器可用于消除复杂体液中的基质效应或同时检测多种生物分析物，从而提高灵敏度和诊断准确性。然而，许多低成本电化学生物传感器缺乏可靠的多电极检测与兼容读出系统，难以满足即时检测（POCT）需求。本研究开发了一种新型双电化学传感单元及定制双恒电位计，以解决POCT多电极电化学传感的未满足需求。该双工作电极体系采用含丰富羧基...
外泌体是潜在生物标志物，在癌症相关疾病的早期诊断和预后预测中发挥重要作用。然而，在生物流体中直接定量外泌体，尤其是在即时检测（POCT）中，仍极具挑战。本文开发了一种敏感、便携的电化学生物传感器，并结合智能手机用于外泌体的定量分析。该传感器采用基于改进双抗体夹心法的多酶信号放大策略检测外泌体，可在2 h内从5 μL血清中检测到低至7...
本文系统综述了韩国在化学传感材料与完全集成的物联网(IoT)传感平台方面的最新研究进展，以验证此类传感系统在即时检测(POCT)中的适用性。作者对多种有机/无机纳米材料的合成与表征进行了总结，阐明其在暴露于目标分析物时的基本化学传感机制，并验证了纳米材料与基于IoT的信号换能器集成后用于化学物种实时、现场分析的可行性。综述重点关注用...
本研究开发了一种基于氧化石墨烯（GO）的皮质醇生物传感器，用于在即时检测（POC）场景下从汗液样品中准确检测皮质醇浓度。该传感器由参比电极、对电极和工作电极组成，其中工作电极通过多层结构进行功能化，依次包括GO、抗体Protein A、IgG和抗Cab抗体（anti-Cab）。当汗液样品中的皮质醇与anti-Cab抗体结合后，会改变...
体液循环 microRNA（miRNA）生物标志物的快速、超灵敏且选择性定量，正日益用于癌症早诊、预后和治疗监测。纳米颗粒标签可实现无需酶促放大的数字分辨检测，检出限可达亚飞摩尔，但响应时间通常受分析物或纳米标签向传感表面扩散传质限制。本文提出磁激活捕获与数字计数（mAC+DC）策略，利用磁等离子体纳米颗粒（MPNPs）加速单分子传...
传染病持续威胁人类社会，新冠疫情、抗菌药物耐药性和医院感染使全球医疗系统承压。控制感染的关键在于快速识别致病病原。传统微生物培养是临床微生物学金标准，PCR扩大了可检测病原范围，但二者依赖昂贵设备和专业人员，难以满足即时检测需求。本文作为《化学研究快报》特刊客座编辑前言，概述面向感染诊断的新一代生物传感器进展。化学帮助解析感染与宿主...
糖蛋白具有重要生物学功能和临床意义，可作为疾病诊断的生物标志物和治疗靶点。本文提出一种基于三明治结构的硼酸亲和生物传感器，利用磁性分子印迹聚合物（MMIPs）和表面增强拉曼散射（SERS）探针实现目标糖蛋白的分离与检测。该传感器以具有 pH 响应性的硼酸亲和 MMIPs 作为捕获探针，以 4-巯基苯硼酸（MPBA）修饰的 Au-MP...
本文提出一种智能手机辅助的光纤长程表面等离子共振（FO-LRSPR）生物传感器。该传感器利用智能手机数码相机的颜色敏感特性，实时监测透射光中蓝色和红色通道强度，从而替代传统智能手机SPR传感器中常用的衍射光栅或窄带滤光片，有助于提高灵敏度并降低误检风险。研究首次采用二氧化硅（SiO2）纳米结构薄膜作为介电传感层，在介电-金属-介电结...
复杂生物流体中的电化学检测长期受电极生物污损限制，影响传感性能与商业化转化。本文提出将热解纸（PGP）多孔电极与现成吐温20（T20）滴铸结合，利用T20在PGP表面及孔道内原位形成约2 nm亲水纳米涂层。该涂层可抑制蛋白非特异吸附，同时通过纸孔触发样品毛细流动，使氧化还原反应发生在部分污损和新鲜电极表面，从而扩大有效检测面积；其纳...
快速诊断检测已成为患者诊疗的重要工具，通常利用血液或尿液等易获取样本，在诊疗现场完成分析。这类检测依赖于针对特定疾病或器官充分表征的生物标志物。目前，听力损失这一全球最常见的感觉障碍之一尚无快速诊断方法。本综述系统介绍了内耳相关疾病潜在生物标志物及其在体液中的检测与定量方法，重点讨论无细胞DNA（cfDNA）、microRNA（mi...
针对新冠疫情，常规定量检测SARS-CoV-2中和抗体对评估新变异株再免疫后的免疫保护至关重要。本文报道一种双检测荧光免疫层析法（DFIA），内置自校准过程，可快速定量检测阻断SARS-CoV-2刺突蛋白受体结合域（RBD）与血管紧张素转换酶2（ACE2）结合的中和抗体。该方法基于中和抗体抑制ACE2与RBD结合，以及抗人免疫球蛋白...
急性肾损伤(AKI)是发病率和死亡率均较高的复杂临床综合征。传统诊断指标在特异性和敏感性方面不足，因此亟需新型生物标志物及其简便、快速的应用方法以改善诊断流程。基于电化学、等离子体、分子探针和纳米颗粒的生物传感器，结合高效表面化学策略，是开发即时检测(POC)装置的重要方向。此类生物传感平台在检测和定量新型AKI生物标志物方面具有关...
氧化三甲胺（TMAO）被认为是心血管疾病的重要生物标志物，但传统比色法和色谱法存在试剂毒性、操作繁琐、依赖昂贵仪器等问题，难以满足实时和即时检测（POCT）需求。本文建立了一种基于微生物电化学技术的新型TMAO检测方法，可将TMAO浓度直接转化为电信号。研究首次证明附着在电极表面的希瓦氏菌PV-4（Shewanella loihic...
当前钩端螺旋体病诊断方法在急性期敏感性和特异性较低，临床亟需快速、低成本、少样本的即时检测(POC)方法。本文首次报道一种基于脂多糖(LPS)的电化学生物传感器，用于急性感染期钩端螺旋体病的快速、高灵敏、血清群特异性诊断，并可与其他流感样感染相区分。该传感器通过将LPS固定于十二硫醇(DT)修饰的金电极上制备；DT单分子层经Au-S...
临床诊断检测应快速、可靠、简便且经济，以支持疾病诊断与治疗。生物传感器因高效、稳定、成本较低而受到关注，在即时检测、法医和生物医学研究中具有广泛应用。核酸（NA）电化学生物传感器将电化学分析的高灵敏度与DNA/RNA固有的生物选择性相结合，利用单链DNA/RNA与其互补链的亲和性，通过杂交识别目标核酸序列。当传感器中的核酸组分识别分...
非法麻醉药物滥用及其引发的致命或犯罪活动已成为全球重大关切。此类药物通过改变意识状态影响个体的情感、知觉与情绪，可能在关键工作场所造成严重安全漏洞。因此，面向执法机构、工作场所等安全与安保需求的即时检测（POC）药物检测设备已成为迫切需求。本综述聚焦于用于分析最常见非法药物或其代谢物的多种电化学与光学纳米传感器的最新进展，包括四氢大...
生物传感器是将生物信号转换为可观测响应的分析工具，可用于严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）感染的早期检测。其通过靶向病毒抗原评估临床进展，提供感染严重程度和关键趋势信息，并具备现场、快速、高灵敏等特点，可在医院、机场等人员密集场所进行筛查。微流控与纳米技术是发展生物传感器技术的重要基础。近年来，由于高选择性、简便、...