利用生物传感器可靠、快速、高灵敏且高选择性地诊断疾病仍具挑战。新冠疫情暴发后，尽管疫苗已可用，仍迫切需要廉价、快速的体外芯片式传感器，用于疾病检测及疫苗开发中相应抗体的筛选。本文提出一种基于128°YX切型铌酸锂压电晶圆的超声导波传感器，将其设计为多线梳状结构并带有不同长度的悬臂梁，用于抗原-抗体检测。作为概念验证，该传感器经SAR...
β-2微球蛋白（β2M）是存在于大多数有核细胞表面的低分子量蛋白，在人体免疫系统和肾小球稳态调节中发挥关键作用。其最重要的临床意义在于透析相关性淀粉样变性，这是终末期肾病中β2M在血液中逐渐蓄积所致的并发症。因此，β2M在肾脏疾病中的功能已被广泛研究，用于评估肾小球和肾小管功能。由于细胞快速更新导致β2M脱落增加可能提示其他潜在疾病...
传染病诊断面临医疗资源可及性不平等的问题，尤其在非实验室、条件受限环境中使用的即时检测（POC）对疾病防控具有重要意义。电化学生物传感器将生物识别元件与电化学读出相结合，可利用低成本、简单设备实现灵敏且特异的目标检测，是POC诊断研究的重要方向。为改善检出限（LOD）和选择性，信号放大策略被广泛应用于此类传感器。本文作为观点/综述，...
肌酐是用于检测和监测急慢性肾脏病的重要血液指标，但床旁可靠测量在人和兽医医学中仍具挑战。本研究旨在评估 StatSensor（SS）和 StatSensor Xpress（SSX）手持式肌酐检测装置在犬中的精密度和准确度。研究纳入正常（肌酐≤159 μmol/L）、中度（159–354 μmol/L）和重度（>354 μmol/L）...
电化学免疫生物传感器是准确、快速、定量检测蛋白标志物的前景方法。双工作电极试条可构建自验证系统，提高结果可靠性。实现多路电化学即时检测（ME-POCT）需要便携、快速、易用且低成本的多通道恒电位仪。本文开发手持式二元传感（BiSense）双恒电位仪，用于从定制双工作电极免疫生物传感器采集电化学阻抗谱（EIS）信号。BiSense 采...
未来即时检测（PoC）和可穿戴电化学生物传感器需要新技术方案，以消除多步电极修饰与功能化需求、克服重现性有限并实现传感步骤自动化。本研究设计并表征了一种新型丝网印刷免疫生物传感器试纸条，采用石墨烯纳米片与导电聚(3,4-乙撑二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）聚合物混合，并全部嵌入丝网印刷墨水的基底碳基质中，形成GiPEC...
本研究报道了一种串联巨磁阻（GMR）免疫检测法，实现感染相关多生物标志物——C反应蛋白（CRP）、降钙素原（PCT）和中性粒细胞明胶酶相关脂钙素（NGAL）——的一次性全范围定量。三种标志物在各自临床相关浓度范围内均可被检测，且采用不同原理。在共检测体系中，单次测试即可在未稀释人血清中同时定量三种标志物。CRP定量基于串联原理，将夹...
微流控技术与电化学分析的结合发展出单片微型化检测系统，可精确控制样品体积，并以低成本、短时间实现多分析物检测。微流控电化学传感器件（MESDs）有望作为疾病分子标志物检测与监测的精准传感系统，具有样品前处理与检测自动化、样品和试剂用量低、单次运行多分析物检测、单器件多路复用以及便携、易操作和可一次性使用等优势。无标记MESDs可提供...
细菌感染是严重威胁人类健康的常见临床疾病，尤其在卫生条件较差地区。由于缺乏特征性临床症状，细菌感染与其他感染难以区分，易导致误诊和抗生素滥用，因此亟需特异性检测方法。本文利用超亮荧光纳米球（FNs）作为报告物，开发免疫层析双联试纸条，用于临床样品中细菌感染的早期检测及不同阶段区分。通过定量检测血浆中C反应蛋白（CRP）和肝素结合蛋白...
新兴与再发感染及非传染性疾病负担上升，亟需早期管理、诊断和治疗。CRISPR-Cas系统因能靶向特定基因而成为热门诊断工具，其利用Cas酶和向导RNA(gRNA)切割目标DNA或RNA。Cas12a和Cas13a等效应蛋白的旁路切割活性被重新利用，发展出无需仪器、灵敏、精准且快速的即时诊断方法。CRISPR/Cas不仅可检测核酸，还...
金黄色葡萄球菌（S. aureus）感染及耐药菌传播威胁全球公共卫生，快速、准确检测对食品安全、环境监测和临床诊疗至关重要。传统培养、ELISA、PCR、MALDI-TOF-MS 和测序方法虽灵敏特异，但操作复杂、依赖专业人员与昂贵仪器。适配体作为“化学抗体”，可通过 SELEX 筛选获得，具有强亲和力和高特异性。本文综述了基于光学...
本研究提出一种无需目标扩增或化学修饰即可超灵敏检测短非编码RNA的电化学生物传感器新策略及机制理解。电化学阻抗谱（EIS）因可无标记、高灵敏地检测核酸杂交而被用于探针-靶标相互作用检测。作者系统考察了不同探针-靶标组合在多种空间取向和序列重叠下的EIS响应，发现将靶标悬垂端靠近电极表面至纳米级距离可显著提高EIS信号；向电极表面方向...
心脏生物标志物的检测用于心血管疾病的诊断、预后和风险分层。目前心脏生物标志物分析常规采用高敏免疫学方法。适配体作为抗体的替代分析工具具有吸引力，但迄今在诊断和药物研究中尚未广泛实际应用。本综述总结了最常见心脏生物标志物及针对这些标志物的适配体研究现状。对于肌钙蛋白I、肌钙蛋白T、肌红蛋白和C反应蛋白，适配体作为分析工具已较成熟；对于...
C反应蛋白（CRP）是机体对细菌感染、全身性炎症和内脏器官衰竭等病理刺激产生免疫反应的重要组成部分，其水平升高可用于诊断上述病理状态。目前，标准实验室方法和简单即时检测（POC）装置，如侧流层析试纸条和免疫浊度法，均可用于基于CRP的仪器诊断。现有CRP检测方法在使用中存在诸多缺陷和局限。许多团队正在研究生物传感器和生物分析装置，以...
背景：2019冠状病毒病（COVID-19）由SARS-CoV-2感染引起并迅速全球传播，亟需快速、低成本、易操作的感染确认诊断方法。方法：本研究开发了一种低成本电化学生物传感器，用于快速检测血清中针对SARS-CoV-2刺突蛋白的免疫球蛋白G（IgG）抗体。选择一种可被患者血清IgG识别的SARS-CoV-2刺突糖蛋白特异性线性B...
光热生物传感器因快速、高灵敏等优势，可为实时临床诊断、食品安全和环境监测提供可靠替代方案。金属纳米颗粒虽常用于光热传感，但其光热稳定性差且潜在毒性限制临床应用。基于聚吡咯有机纳米颗粒低细胞毒性和低激光功率下显著光热效应，作者开发了一种温度与压力双读出的新型光热生物传感器。在免疫夹心结构形成后，以检测抗体修饰的磁性Fe2O3颗粒释放的...
本文首次报道了基于硫醇/二硫键交换反应的安培法乙酰转移酶L-肉碱传感器概念验证。肉碱乙酰转移酶（CrAT）催化乙酰辅酶A（acetyl-CoA）与L-肉碱反应，生成辅酶A（CoA）和乙酰L-肉碱。由于CoA分子较大且带负电，空间位阻和静电作用使其难以被电化学方法直接检测。该传感器在酶促反应中引入胱胺（cystamine），使CoA通...
场效应晶体管（FET）生物传感器基于金属氧化物场效应晶体管，通过生物分子反应诱导的表面电荷变化实现门控。多数FET生物传感器在反应后难以重复使用，因此开发结构简单、成本低且可重复使用的生物传感器具有重要意义。然而，传统心肌肌钙蛋白I（cTnI）检测方法因灵敏度低、操作时间长和成本高而难以满足需求。本研究开发了一种基于扩展栅场效应晶体...
肝病已成为重要医疗负担，早期识别肝储备不足对防止长期肝损伤至关重要。美国FDA推荐半乳糖单点试验（GSP）作为定量肝功能的敏感方法，但传统循环半乳糖定量仍依赖比色法，费时费力且限于中心实验室。为此，作者开发了一种口袋式快速定量装置，由酶电极试纸条和电化学检测计组成。体外验证显示，在100–1500 μg/mL范围内变异系数小于15%...
本文综述了基于等离子体纳米材料的生物传感器在即时检测（POC）生物标志物检测中的最新进展。随着纳米材料发展，利用表面等离子体效应的高灵敏传感平台可筛查癌症、传染病及新冠等疾病相关标志物。疫情凸显了实时、便携、低成本诊断的需求，等离子体生物传感器因设计灵活、灵敏度高，可集成到小型手持设备中。文章首先介绍表面等离子体共振（SPR）和局域...