本文报道了一种用于直接检测全血中前列腺特异性抗原（PSA）的新型分裂模式薄膜体声波谐振器（TFBAR）生物传感器。该传感器无需样品预处理，传感表面通过自组装单分子层共价固定抗PSA抗体，实现无标记免疫识别。TFBAR器件在同一结构中产生两个共振频率：修饰抗体的金表面共振区响应PSA结合，未修饰金层的参考共振区用于抵消温度、湿度等环境...
即时检测（POC）在个性化医学中展现巨大变革潜力。尤其器官移植患者需要POC检测以确保血清免疫抑制剂水平适当，从而维持移植物功能与存活。然而目前尚无适合监测免疫抑制剂水平的POC设备。利用超材料最新进展可推动POC检测突破。高对比度光栅（HCG）生物传感器是一种低成本、紧凑、易制作且易操作的结构，在基于表面的生物标志物检测中具有高灵...
近年来结核分枝杆菌（Mtb）诊断技术进步提高了患者生存率，但早期检测仍存在不足：部分方法特异性不够、仪器昂贵且需专业人员操作。为快速有效诊断结核病，本文报道一种便携式、易操作、低成本的生物传感器装置，用于早期检测。作者采用无标记微型化表面等离子共振（SPR）生物传感器，建立直接免疫检测法，在预处理痰液中直接检测并定量结核分枝杆菌热休...
尽管酶联免疫吸附测定（ELISA）平台在细胞因子和肿瘤标志物检测中具有成熟优势，但即时诊断对特异性、灵敏度、简便性、可及性和经济性的需求推动了新型传感器的发展。纸基生物传感器具有便携、低成本、可现场快速分析且无需实验室操作的优势，有望用于原位检测。电化学检测在将定性评估转化为定量测定中发挥关键作用。本文综述了影响电化学纸基生物传感器...
电化学生物传感器因便携、易用、样品量低和检测时间短，常被视为即时检测（POC）开发的重要基础。目前，由半导体制造技术（SMT）制备电极并结合链霉亲和素生物中介体的无标记亲和电化学生物传感器，在现代生物传感器中表现出最高的重现性、准确性和稳定性；然而，其仍难以完全满足POC指南对这三项指标的要求。本研究旨在解决生物传感器生产过程中导致...
C-反应蛋白（CRP）是与多种疾病相关的重要炎症生物标志物。生理炎症过程中，CRP 水平在约 48 h 达到峰值，半衰期约 19 h，因此低水平 CRP 检测对癌症、应激、代谢紊乱、心血管疾病等的预后管理具有重要意义。现有 ELISA、Western blot 等方法存在成本高、操作复杂等局限。电化学生物传感器具有小型化、易操作和灵...
本研究开发了一种快速电化学免疫分析方法，用于检测和定量两种生物样品（斑马鱼全身提取物和人工唾液）中的应激生物标志物皮质醇和皮质酮。该方法基于抗体-抗原特异性识别的“锁-钥”机制，将化学标记二茂铁（ferrocene, Fc）的抗体（Ab-Fc）通过 EDC/sulfo-NHS 活化羧基并以酰胺键共价固定于经 4-硝基苯重氮四氟硼酸盐...
磁性材料作为通用工具的兴趣日益增长，相关科学出版物不断增加。近年来，磁性氧化铁颗粒在粒径、化学组成和表面化学方面的合成取得显著进展。此外，磁性颗粒表面的聚合物、二氧化硅、生物分子等表面层可经修饰，以获得对目标分子的亲和力。所开发的磁性氧化铁颗粒已广泛用于诊断应用，如样品制备和生物传感平台，从而提高对目标分子的选择性和灵敏度，并便于在...
便携式、快速且经济的临床诊断设备推动了即时检测（POC）技术发展。本文报道了一种智能手机辅助的仿生金属有机框架（MOFs）纸基比色传感器（SBMCP），用于按需检测内源疾病相关生物分子。该平台模拟细胞内级联信号转导：单酶或多酶被原位包埋于ZIF-8外骨骼中，通过ZIF-8可及微孔网络实现对目标分析物的敏感、选择性识别，并将识别事件经...
细菌是巨大且尚未充分开发的生物传感蛋白资源库。本文提出一种从微生物中识别并分离能够结合目标分析物的变构转录因子（aTF），并将其开发为生物传感器装置的方法。该策略结合基因组筛选与功能测定，用于鉴定和分离具有传感功能的转录因子，并采用量子点 Förster 共振能量转移（FRET）策略，将分析物识别事件转化为实时、定量的光学测量。作者...
适配体是从随机寡核苷酸或肽库中筛选出的、对特定生物分子具有高亲和力的短序列，可作为生物传感器中替代抗体的新一代识别元件。近年来，适配体因稳定性高、成本低、可批量制备和可重复使用等优势，被广泛整合到多种传感平台中，以提高分析物检测的特异性与选择性。与此同时，芯片实验室（LOC）、即时检测（POC）和个性化医学快速发展，将适配体传感器与...
个性化医学的快速发展凸显了对灵敏、准确且可用于即时检测的疾病生物标志物定量平台的需求。CRISPR作为高特异性和可编程的基因编辑工具，其特性也可用于生物传感系统开发。本文报道了一种由CRISPR-Cas系统增强的电化学DNA（E-DNA）传感器，具有前所未有的灵敏度和准确性。该E-DNA传感器的基本原理是：目标核酸诱导表面信号探针（...
在医疗健康领域，能够快速、准确辅助疾病诊断、预后和监测的新型诊断工具需求迫切。对于疾病或感染生物标志物的原位检测，即时检测(POC)设备相比传统方法具有显著速度优势，可帮助临床决策。过去十年，结合纸基衬底与电化学检测组件的纸基分析器件已成为重要的即时需求诊断工具。本综述重点回顾2015—2019年该领域的重要工作，尤其详细分析201...
随着电子应用对高载流子迁移率和电导率石墨烯需求增加，打印技术为低成本可抛弃传感器提供了可靠途径。本文报道了通过生物质玉米芯衍生石墨的电化学剥离法制备高质量石墨烯纳米片，并将其制成导电墨水，用于构建纸基石墨烯电极，实现双链DNA（dsDNA）的电化学传感。该纸基石墨烯电极可支持分析物的直接电化学分析，无需复杂样品前处理。循环伏安测试中...
甲状旁腺激素（PTH）分泌过多会扰乱钙磷代谢，促进骨、肾、消化和神经系统疾病；由于PTH半衰期短，临床检测困难。本文探索了一种基于双色碲化镉量子点（CdTe QDs）Förster共振能量转移（FRET）的竞争免疫荧光传感模式，用于甲状旁腺激素1–84（PTH 1–84）抗原的比率荧光检测。绿色CdTe QDs偶联PTH 1–84抗...
快速、灵敏的等温方法对即时检测（POC）核酸检测至关重要。近期发现RNA引导的CRISPR/Cas12a蛋白具有靶标触发的非特异性单链DNA酶（ssDNase）活性。本文详细研究了CRISPR/Cas12a系统对界面发夹DNA（hpDNA）和线性DNA的ssDNase切割能力，并开发了基于靶标诱导Cas12a切割界面hpDNA的新型...
人骨桥蛋白（OPN）是潜在癌症生物标志物，其快速检测对即时诊断和生物医学应用具有重要意义。目前多数OPN检测平台依赖仪器、耗时长且成本较高。本研究建立了一种用于OPN检测的侧流生物传感器（LFB）。该传感器采用生物素化适配体从样品中预捕获OPN，在检测线上固定抗OPN抗体进行第二次特异性识别，并在结合垫上喷覆链霉亲和素修饰金纳米颗粒...
本文报道薄层电位法结合阴离子交换膜作为带电干扰屏障，用于未稀释人尿中肌酐（CRE）分析检测。样品室中 CRE 通过阴离子交换膜（AEM）扩散至含肌酐脱亚胺酶（CRE deiminase）的第二储液室；CRE 与酶反应生成铵离子，由铵离子选择性电极以电位法动态监测。该概念集成于芯片化微流控单元，可实现高样品通量和停流运行，使 CRE ...
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...
近几十年来，核酸适配体作为新型生物识别元件，在电化学亲和生物传感器中展现出强大应用潜力。相较于抗体，适配体可通过体外系统进化筛选获得，具有对多种分析物近乎无限的选择能力、合成生产简便且成本低、热稳定性与重现性好、可化学修饰、能在电极表面稳定定向固定、对目标物亲和力与选择性高，并可设计成对目标敏感的三维折叠结构。本综述系统概述电化学适...