本研究通过光刻与丝网印刷技术构建了一种由两层纸基微流控丝网印刷电极（SPE）组成的新型三维（3D）纸基微流控电化学葡萄糖生物传感器。在对电极和参比电极层的醛基功能化亲水区固定葡萄糖氧化酶（GOD），用于催化葡萄糖氧化；在工作电极层滴涂高导电普鲁士蓝（PB）负载还原氧化石墨烯-四乙烯五胺（rGO-TEPA/PB）纳米复合膜，作为电化学...
血液中蛋白质等生物分子浓度异常或缺失可用于特定病理状态的早期诊断。当前研究重点关注通过即时检测（POC）系统分析生物分子的相互作用与检测，以实现微型化、并行化反应。电化学传感技术与 POC 的结合为疾病诊断和治疗提供了新途径。本研究将丙氨酸氨基转移酶（ALT）适配到铂（Pt）薄膜电极系统，并通过差分脉冲伏安法（DPV）定量检测酶促生...
新型即时检测诊断设备对于快速、准确诊断脓毒症等危及生命的感染至关重要。本文报道了一种基于纳米颗粒增强数字等离子体成像的便携式生物传感器（DENIS），可直接从人血清中快速、灵敏地检测两种脓毒症相关炎症生物标志物：降钙素原（PCT）和C反应蛋白（CRP）。该器件对PCT的检出限为21.3 pg mL−1，对CRP为36 pg mL−1...
智能IT设备与生化检测结合可发展实用光学生物传感器。本文提出基于特定波长过滤和计数分析的简单光学传感系统，使用智能手机、纸基信号导引和生物传感通道。纸基信号导引在黑底上印刷不同亮度的红色图案；生物传感通道中辣根过氧化物酶（HRP）酶促反应生成蓝色产物，该通道可作蓝色滤光片吸收红光。当红色图案反射的红光被通道吸收时，图案呈黑色并与背景...
个人血糖仪（PGM）数十年来用于血糖检测，已成为全球使用最广泛的分析方法之一。其成本低、便携且可定量，因此被认为适合改造为其他分析物的即时检测（POC）工具。近年来，研究者围绕PGM的复用开展了大量工作，通过酶促葡萄糖生成、葡萄糖负载纳米载体释放、核酸扩增以及利用PGM内部氧化还原化学等策略，将目标分析物识别事件转换为血糖仪可读取的...
microRNA是多种疾病尤其是癌症早期检测的重要生物标志物，因此面向即时检测的miRNA传感策略备受关注。几乎所有miRNA传感器都依赖靶miRNA与捕获探针的杂交识别，可设计为夹心或竞争格式。本文报道一种低成本微流控生物传感器平台，用于在未稀释人血清中电化学检测miRNA-197（肿瘤生物标志物候选），样品体积仅580 nL，检...
白细胞介素-6（IL-6）是兼具促炎与抗炎作用的细胞因子，可作为脓毒症的潜在诊断生物标志物。本研究旨在建立一种简便、快速、可现场定量检测 IL-6 的检测试剂盒。作者采用双抗体夹心免疫荧光法，将铕纳米颗粒（Eu-np）与侧流免疫层析（LFIA）结合，制备 IL-6 定量检测试纸条，并从平行分析、线性、灵敏度、精密度、准确度、特异性和...
磁纳米颗粒（MNP）标记免疫层析试纸条（ICTS）在即时检测（POCT）中具有重要价值，但常规诊断方法难以准确分析试纸条上 MNP 产生的弱磁信号，限制了 POCT 应用。本研究设计了一种超灵敏多路生物传感器，用于克服捕获和归一化 ICTS 上 MNP 弱磁信号的局限。作者构建了适用于夹心免疫分析的机器学习模型，对弱阳性和阴性样本进...
血液蛋白检测对临床分析至关重要。传统血液检测在集中实验室完成，结果回报慢；而即时检测（point-of-care, PoC）设备可在非实验室环境中快速给出结果，从而支持及时分析并降低医疗成本。成功的PoC平台需要无缝集成化学检测、流体管理和信号读出。本文提出一种用于PoC蛋白传感的集成、紧凑且自动化的电子系统。该系统由基于微流控的电...
本研究设计了一种基于磁性纳米颗粒（MNPs）的快速、灵敏且特异性比色生物传感器，用于检测临床样本中的铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）。该平台通过测量铜绿假单胞菌特异性蛋白酶活性实现检测：将特异性蛋白酶底物肽的N端共价连接至MNPs，C端经半胱氨酸与金传感器表面形成自组装单分子层。初始状态下，黑色MNPs覆...
新生儿黄疸常见且严重，葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏是早产儿的重要诱因。世界卫生组织建议新生儿筛查G6PD缺乏以早期识别并预防不良结局。本研究评估即时检测用careSTART G6PD生物传感器作为G6PD缺乏定量诊断方法，并在40名成人中考察EDTA抗凝、红细胞压积、储存温度和时间对G6PD酶活性评估的影响。随后在216名...
本文综述了基于DNA链置换反应（SDR）的生物传感器策略。SDR利用Watson–Crick碱基配对的热力学差异，由底物链、启动链和输出链组成，通过toehold引导启动链入侵并置换输出链，可无酶级联并动态调控。作者系统总结了SDR在光学与电化学传感中的应用：核酸检测包括纸基toehold switch、球形核酸金纳米颗粒NanoF...
乙型肝炎病毒（HBV）感染具有全球性，在中国和非洲等资源有限地区高发。这些地区的HBV患者难以获得目前使用的昂贵HBV检测，现有检测通常在集中式临床实验室中采用单通道、体积大且昂贵的仪器完成。为克服这些局限，我们开发了一种简单、可负担的HBV诊断平台，以实现更及时的HBV感染诊断和干预。基于巨磁阻（GMR）生物传感器芯片，我们建立了...
本文报道了一种用于从单滴测试样品中快速、两步、超灵敏定量目标蛋白的激活捕获与数字计数（AC+DC）检测方法。该方法使用抗体偶联的金纳米颗粒（AuNPs）作为标记物：当其与测试样品混合时，只有与靶标蛋白结合的 AuNPs 被“激活”。随后混合液流经微流控通道中的光子晶体（PC）生物传感器；PC 活性区功能化有针对靶标生物标志物的次级抗...
蛋白毒素如肉毒神经毒素A（BoNT/A）和金黄色葡萄球菌肠毒素B（SEB）易污染食品和水，对人和动物具有极强毒性，亟需灵敏的现场检测方法。本研究报道了一种基于磁性量子点纳米颗粒（MagQD NPs）的新型侧流层析试纸条（LFA），用于食品样品中蛋白毒素的灵敏、多重检测。新型MagQD NP通过聚乙烯亚胺（PEI）修饰的Fe3O4磁性...
有效癌症治疗依赖早期检测与进展监测。即时检测（POC）可提供便携、低成本、无需专业技能的筛查工具。电化学方法因成本低、灵敏度高、可多路检测且易微型化，在癌症生物标志物临床分析中潜力突出。本文综述二维（2D）材料基电化学生物传感器/传感器作为下一代POC癌症筛查工具的最新进展，重点讨论蛋白质、核酸和小分子三类癌症标志物。文章介绍石墨烯...
登革病毒（DENV）非结构蛋白1（NS1）是诊断登革热的特异且敏感生物标志物。本研究开发了一种基于化学修饰亲和肽的电化学生物传感器，用于检测DENV NS1。作者理性设计并化学合成了一系列氨基酸替换合成肽，将其共价固定于金传感器表面，通过方波伏安法（SWV）和电化学阻抗谱（EIS）监测传感器性能。根据SWV中动态电流下降选择NS1特...
HIV-1/艾滋病、结核、乙型肝炎和疟疾等传染病仍在发展中国家造成沉重疾病负担，亟需快速、简便、低成本的现场诊断与治疗监测手段。传统核酸检测（NAT）和酶联免疫吸附试验（ELISA）难以在即时检测（POC）环境中直接应用。近年来，基于等离激元的生物传感器因可实现多种病原生物标志物的快速、实时、无标记检测，成为管理传染病的重要候选方案...
本文报道了一种灵敏且通用的生物传感方法LUCID（luminescence compact in vitro diagnostics），用于定量分子与细胞分析。LUCID采用上转换纳米颗粒（UCNPs）作为发光报告分子，并在智能手机上实现互斥的光激发与读出时序。该策略通过时间门控检测长寿命上转换发光，消除激发光串扰并降低自荧光，从而...
导电聚合物因在电场作用下表现出独特的电活性，被广泛用于柔性电子、传感器和生物材料。其可氧化还原的π共轭结构使材料在掺杂或去掺杂过程中发生电导、体积、渗透性、光学和热学性质变化，从而可作为电化学换能材料。本文综述了导电聚合物基生物传感器的基本特性与近期进展，重点讨论聚苯胺、聚吡咯、PEDOT、聚噻吩等导电聚合物在电位法、安培法、电导法...