慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一种威胁生命的肺部疾病，全球数百万人受其影响。尽管多数客观确诊的COPD患者直到疾病晚期才被发现，但近期研究提示，定期筛查痰液黏度可为疾病检测提供重要信息。由于痰液黏度主要取决于黏蛋白-蛋白和水含量，介电生物传感器可通过检测痰液成分变化来筛查黏度变化。因此，本研究旨在开发一种便携式介电生物传感器，用于快...
本文报道了一种由两种尺寸范围的TiO2纳米颗粒构成的可调超双疏表面。该表面通过将全氟辛基三乙氧基硅烷包覆的TiO2纳米颗粒乙醇悬浮液喷涂于玻璃片上简单制备。利用TiO2的光催化活性，通过梯度紫外照射诱导表面有机基团降解，可精细调控表面化学，获得具有梯度固体表面能或润湿性的超双疏表面。所制备表面表现出良好的液滴排序能力，能够区分不同浓...
纸基生物传感器有望用于低成本诊断，但缺乏可便捷集成于纸基的高灵敏检测方法。单壁碳纳米管（SWNTs）化学电阻生物传感器因无标记、高灵敏而受到关注，但传统器件成本较高。本研究报道了一种用于无标记免疫传感的纸基化学电阻生物传感器的制备、优化与分析表征。作者利用芘羧酸（PCA）与 SWNTs 之间的非共价 π-π 堆积作用制备水基 PCA...
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...
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...
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...
本研究基于微机电系统（MEMS）磁通门传感器和抗体偶联免疫磁性微珠标签，建立了一种用于快速分析C反应蛋白（CRP）的敏感检测系统。磁通门传感器采用标准MEMS工艺制备，以Fe基非晶带材多环磁芯作为磁敏感元件，并用三维螺线铜线圈控制磁芯。抗体偶联的免疫磁性微珠作为信号标签，通过CRP与多克隆CRP抗体的特异性结合标记CRP；独立金膜基...
结核病是重大公共卫生问题，2015年影响超过1040万人，是感染性病因中发病和死亡的主要原因之一。目前结核即时检测主要依赖齐-尼氏痰涂片镜检，该方法繁琐、易受人为误差和感染风险影响，检出限约为10^4 cells/mL。在资源匮乏地区，迫切需要更实用、检出限更低的检测手段。本研究采用磁阻生物传感器检测卡介苗（BCG）细菌，作为结核分...
寨卡病毒（ZIKV）已成为全球公共卫生挑战，亟需可快速、低成本、准确部署的即时诊断方法。本文报道一种可快速部署的生物等离激元纸基器件（BPD），用于通过定量检测血清中抗寨卡病毒非结构蛋白1（NS1）IgG和IgM来诊断ZIKV感染。该器件以ZIKV-NS1蛋白为捕获识别元件，以金纳米棒（AuNRs）为等离激元纳米换能器，基于局域表面...
C-反应蛋白（CRP）是评估重症患者感染和脓毒症进展的重要炎症标志物，基于生物传感器的检测方法可为即时检测（POCT）提供快速、便捷手段。本研究基于新型光电磁方法制备了三维芯片原型，用于快速检测CRP。该工作利用全内反射磁成像（TIRMI）在三维光电磁传感器上实现CRP的快速定量检测。传感器由透明玻璃和带通道的亲水塑料膜构成，磁性纳...
黄病毒广泛分布，可引起具有临床意义的虫媒传染病，既造成本地传播，也作为输入性旅行相关感染出现。病毒血症的直接检测通常受限，因症状出现时往往难以检出，因此诊断主要依赖血清学，但不同黄病毒种间抗体交叉反应严重。媒介地理分布重叠、国际旅行增加以及症状相似，凸显了在即时检测（POCT）格式中开发快速、可靠多参数检测方法的必要性。为此，作者构...
本文报道了一种用于检测肿瘤相关生物标志物癌胚抗原（CEA）的 Love wave 生物传感平台。该器件采用 ST 90°-X 石英基片制备 Love wave 传感器，并在其表面沉积 SiO2 波导层以增强表面声能并提高灵敏度；同时引入金纳米颗粒（Au NPs）放大声学传感器的质量负载效应，使检测限达到 37 pg/mL。检测策略为...
本文报道了一种利用智能手机内置环境光传感器的手持式光学生物传感平台，并将其与免疫印迹检测法相结合。智能手机内置照明传感器可作为替代传统光学分析装置的光学接收器，因其能响应包括可见光和红外光在内的宽波长范围环境光。为验证该系统的生物传感应用，采用酶介导免疫印迹并伴随光干扰，测试了包括户外阳光和室内荧光灯在内的多种环境光条件。在免疫印迹...
当前临床诊断主要依赖大型且昂贵的分析仪器，因此开发低成本、便携且可用于即时检测（POCT）的诊断工具具有重要意义。本研究报道了一种低成本、便携的毛细管生物传感器，可通过肉眼对生物标志物进行定量检测。该传感器通过测量蓝色墨水在毛细管中的移动距离来读数，墨水移动距离与核壳铂@金纳米颗粒（Pt@AuNPs）催化分解过氧化氢（H2O2）产生...
临床实验室中的定量免疫检测通常需要技术人员操作，耗时数小时且步骤繁多，所用仪器往往不可移动，患者样本必须送检，限制了其在实验室外场景中的应用。针对农村和资源有限地区医疗可及性不足的问题，作者开发了 Eigen Diagnosis Platform（EDP），一种基于巨磁阻（GMR）生物传感器技术的便携式定量免疫检测平台。该平台无需专...
基于液晶的生物传感器利用取向层与液晶之间的高敏感界面来检测生物分子及其相互作用。现有基于向列相液晶由垂直取向到平面取向响应的光学织构观察方法，在结果定量重复性方面存在局限，表明液晶检测的准确性和可靠性仍需进一步提高。本文提出将胆甾相液晶（CLC）作为新型传感元件，用于设计一种替代型液晶生物传感器件。作者利用垂直锚定（VA）CLC 的...
本文报道了一种基于纳米结构光子晶体（PC）的无标记光学生物传感器，用于从生物相关样品中捕获并定量完整的人类免疫缺陷病毒1型（HIV-1）。该传感器由复制模压聚合物亚波长光栅和高折射率二氧化钛（TiO2）薄膜构成，在宽带光正入射下产生窄带共振反射。当生物分子或病毒吸附于传感表面时，界面介电环境改变，使反射峰波长值（PWV）发生移动；系...
即时检测（POCD）凝血检测可让患者在本地获得结果，但现有 POCD 设备价格昂贵，许多国家难以负担。光学方法成本低、可靠性高，已用于台式凝血分析仪监测血浆凝血，但全血中的细胞成分会造成强烈干扰，因此尚未用于全血检测。然而，全血 POCD 检测比血浆检测更能反映生理状态。本研究设计了一种用于凝血酶原时间（PT）检测的便携式装置，由光...
本文开发了一种基于垂直流免疫分析（VFA）生物传感器的高灵敏、快速一步法检测高敏C反应蛋白（hsCRP）的方法。该VFA传感器主要由样品垫、结合垫、流穿孔膜（FTH）和硝酸纤维素膜（NC膜）垂直堆叠组成。抗hsCRP抗体和二级抗体依次固定在NC膜孔下方位置；与另一种抗hsCRP抗体偶联的金纳米颗粒（AuNPs）封装在结合垫中。研究优...
声学生物传感器表面质量负载变化会引起输出频率偏移，从而实现对分析物的精确测量。因此，为检测特定生物标志物，传感器延迟路径必须经过精心设计，以最大化灵敏度与特异性。B细胞淋巴瘤2蛋白（Bcl-2）在尿液中被研究作为卵巢癌无创早期检测的生物标志物。本研究评估了表面化学与生物功能化策略在展示抗体以捕获Bcl-2、同时降低非特异性蛋白吸附方...