A rapid point-of-care test for vancomycin monitoring at the clinical bedside.
万古霉素需依据治疗药物监测进行个体化给药，但现有实验室检测耗时长且依赖中心实验室。本文报道一种竞争式微阵列检测，构建于聚(oligo(ethylene glycol) methacrylate-co-glycidyl methacrylate)（POEGMA-co-GMA）聚合物刷上，并集成到一次性微流控卡盒与便携读数仪中，可在30...
Advanced fluorescence biosensor utilizing nitrogen/oxygen-doped carbon quantum dots in a modified carboxy cellulose matrix for quantitative detection of SARS-CoV-2 spike protein.
为满足 SARS-CoV-2 快速、灵敏的即时检测需求，作者设计并制备了一种基于氮/氧掺杂碳量子点（N/O-CQDs）嵌入环氧基功能化羧甲基纤维素（EP-CMC）薄膜的新型荧光生物传感器。该平台通过共价固定抗 SARS-CoV-2 刺突蛋白单克隆抗体，利用 320 nm 激发、440 nm 发射的荧光猝灭与恢复机制实现定量检测。傅里...
A genetically encoded biosensor for point-of-care and live-cell detection of D-2-hydroxyglutarate.
D-2-羟基戊二酸（D-2-HG）是多种生物中的内源代谢物，其异常积累可促进肿瘤发生。目前缺乏用于 D-2-HG 相关疾病诊断与预后的便捷检测方法，也无法在活细胞中直接检测 D-2-HG。本研究鉴定出 D-2-HG 特异性转录激活因子 HgcR，并以 HgcR 为识别元件、环状置换黄色荧光蛋白（cpYFP）为报告基团，构建了遗传编码...
Point-of-Care Fluorescence Biosensing System for Rapid Multi-Allergen Screening.
随着全球过敏患病率持续上升，亟需更精确、快速且微创的诊断工具。本文报道了一种微型化荧光生物传感系统，用于快速定量检测过敏原特异性免疫球蛋白E（sIgE）。该系统将基于抗体的荧光免疫检测集成于微流控图案化载片，并结合自制便携式荧光读数仪进行图像采集，以及用户友好的软件进行数据分析，仅需80 µL人血清即可在约1小时内完成多种过敏原的检...
Novel DNA Biosensing Platform for Detecting HIV Integrase for Highly Sensitive and Quantitative HIV Detection, Diagnosis, and Therapeutic Monitoring.
快速、灵敏且特异的HIV检测手段亟需发展。用于去中心化诊断的即时检测（POC）设备有望显著缩短治疗时间，尤其对传染病具有重要意义。然而，目前许多POC方案仍难以满足ASSURED指南要求。本文开发了一种用于HIV特异性和定量检测的DNA生物传感器平台。该平台包含基于滚环扩增（RCA）的DNA生物传感器和便携式荧光检测仪，利用HIV编...
New detection method of SARS-CoV-2 antibodies toward a point-of-care biosensor.
本研究针对新冠疫情中血清学监测需求，提出一种名为SARS-CoV-2抗体检测方法（SARS-CoV-2 AbDM）的荧光免疫检测方案，用于在96孔板和微流控芯片上同时检测抗SARS-CoV-2 IgG和IgM。该方法采用表面固定S蛋白或受体结合域（RBD）抗原的磁性微球，在单次反应中捕获样品中的抗体，再用荧光标记二抗进行信号读出。相...
Rapid detection of intact SARS-CoV-2 using designer DNA Nets and a pocket-size smartphone-linked fluorimeter.
快速、灵敏且经济的即时检测对控制高传染性疾病至关重要。本文报道了一种名为V-Pod的紧凑型便携式荧光计，用于在唾液中灵敏地自测SARS-CoV-2病毒载量。该设备由可充电电池供电，读取设计型DNA纳米结构（DDN）与完整SARS-CoV-2病毒颗粒特异性相互作用时产生的荧光。DDN为网状自组装核酸结构，在精确匹配刺突蛋白空间排布的位...
MicroLED biosensor with colloidal quantum dots and smartphone detection.
本文报道了一种具备空间复用测量能力、并采用智能手机进行读出的荧光传感器。生物偶联量子点被用作荧光标记，并由蓝光发射微发光二极管（µLED）激发。一维GaN µLED阵列与玻璃载玻片的一个边缘对接耦合，以利用全内反射荧光（TIRF）原理。位于玻璃波导上表面的生物检测层被激发，产生的荧光由智能手机检测。数字图像中的红、绿、蓝通道被用于将...
Multiplexed Detection of Pathogens Using Solid-Phase Loop-Mediated Isothermal Amplification on a Supercritical Angle Fluorescence Array for Point-of-Care Applications.
新一代分子技术在病原体多重检测中的适配在即时检测（POC）和现场检测领域备受关注。环介导等温扩增（LAMP）因独特优势而适合 POC 应用。然而，LAMP 用于多重病原体检测仍具挑战，因为特定 LAMP 扩增产物缺乏明确分子尺寸，难以识别。本研究开发固相环介导等温扩增（SP-LAMP）技术以解决该问题。将 LAMP 与超临界角荧光（...
Portable Plasmonic Paper-Based Biosensor for Simple and Rapid Indirect Detection of CEACAM5 Biomarker via Metal-Enhanced Fluorescence.
快速、简便且灵敏地分析关键蛋白对临床诊断和生物标志物检测至关重要。癌症生物标志物的临床数据有望用于早期癌症诊断，但现有分析系统难以在资源有限地区实施。纸基生物传感器因满足即时检测（PoC）设备要求而受到关注，但主要缺点是灵敏度和定量测量效率较低。本文设计了一种低成本纸基纳米传感器，采用等离子书法方法，使用装有金纳米棒（AuNR）胶体...
Ultrasensitive, rapid, and highly specific detection of microRNAs based on PER-CRISPR/CAS.
microRNA（miRNA）异常表达已被确认为疾病发生与发展的诊断生物标志物。本研究开发了一种基于引物交换反应（PER）和CRISPR/Cas12a双放大反应的荧光生物传感器，用于检测miRNA。无目标miRNA-21时，PER发夹被保护链锁定，引物不能延伸；存在目标miRNA-21时，miRNA-21结合保护链上的guard序列...
Multiplexed Magnetofluorescent Bioplatform for the Sensitive Detection of SARS-CoV-2 Viral RNA without Nucleic Acid Amplification.
快速、灵敏检测SARS-CoV-2病毒遗传物质对控制新冠疫情至关重要。本文报道一种磁荧光生物平台，用于直接、特异性检测COVID-19阳性患者鼻咽拭子提取总RNA中的SARS-CoV-2病毒RNA。两条捕获探针经生物素/链霉亲和素连接固定在磁性微球上，分别靶向ORF1a和S基因；两条HRP偶联报告探针分别互补S和N基因位点，通过氧化...
Monitoring Metabolites Using an NAD(P)H-sensitive Polymer Dot and a Metabolite-Specific Enzyme.
我们报道一种用于即时检测代谢物的NAD(P)H敏感聚合物点（Pdot）生物传感器。该Pdot与代谢物特异性NAD(P)H依赖酶联用，酶催化代谢物氧化并生成NAD(P)H。在紫外光激发下，NAD(P)H通过电子转移猝灭Pdot在627 nm的荧光发射，同时自身在458 nm产生荧光，使高NAD(P)H浓度下发射由红移向蓝。基于蓝/红通...
A rapid and sensitive fluorescence biosensor based on plasmonic PCR.
利用金属纳米颗粒的等离激元PCR相比商用热循环仪在成本、体积和处理时间方面具有显著优势，但由于强荧光猝灭，基于等离激元纳米颗粒的PCR通常需要离心和凝胶电泳等额外后处理步骤，从而增加总诊断时间，抵消快速热循环带来的益处。本文报道了一种基于原位终点荧光检测的快速、灵敏的等离激元光热PCR（PPT-PCR）检测方法。该方法采用等离激元磁...
Oligonucleotide sensor based on magnetic capture and photoligation of upconverting nanoparticles in solid surfaces.
本文提出一种可用于即时检测的发光传感平台，用于判断特定寡核苷酸序列的存在并测定其浓度。该传感器通过两种策略实现低至50 fM的检出限：其一，使用单链DNA（ssDNA）功能化磁性微球，在样品中存在目标序列（miR-21-5p DNA类似物）时，捕获并浓缩ssDNA-上转换纳米颗粒（ssDNA-UCNPs）于固体支撑面上；其二，利用光...
Real-time point-of-care total protein measurement with a miniaturized optoelectronic biosensor and fast fluorescence-based assay.
尿液总蛋白检测是监测糖尿病肾病的重要指标，但现有方法多依赖大型、昂贵的实验室化学分析仪，难以用于即时检测或家庭监测，且无法实时读数。本研究开发了一种微型光电生物传感器，采用垂直腔面发射激光器（VCSEL）作为激发源，并结合蛋白诱导荧光增强（PIFE）快速蛋白检测法，可在数秒内动态测量蛋白加标缓冲液、血清和尿液中的蛋白浓度。该传感器在...
Fluorescence polarization system for rapid COVID-19 diagnosis.
快速诊断、患者隔离和接触追踪是控制2019冠状病毒病（COVID-19）传播的关键措施。核酸检测仍是当前诊断标准，但多依赖中心实验室，耗时较长。本文报道一种便携式现场检测系统CODA（CRISPR光学各向异性检测），将等温核酸扩增、CRISPR/Cas12a激活和信号产生整合于单一反应体系中，减少人工操作。该系统以荧光各向异性的比率...
High-Resolution Patterning of Hydrogel Sensing Motifs within Fibrous Substrates for Sensitive and Multiplexed Detection of Biomarkers.
开发兼具高分析性能与即时检测（POC）适用性的核酸生物检测平台日益迫切。水凝胶具有生物相容、抗污及可工程化等特性，适用于多种高级传感应用；硝酸纤维素等纤维基底则提供低成本、耐用且便携的复杂生物检测平台。本文利用投影光刻技术，将水凝胶传感图案直接聚合于多种纤维基底内部，精确控制其形状、尺寸、位置与功能。水凝胶图案的空间编码使同一试条上...
CRISPR-Cas12a-Based Nucleic Acid Amplification-Free DNA Biosensor via Au Nanoparticle-Assisted Metal-Enhanced Fluorescence and Colorimetric Analysis.
无细胞DNA（cfDNA）因在癌症等疾病诊断中的潜力受到关注，但基于扩增方法的检测存在假阳性及靶标特异性引物设计困难等局限；已报道的CRISPR-Cas荧光生物传感器通常仍需扩增步骤。本研究首次开发了一种基于CRISPR-Cas12a的无核酸扩增荧光生物传感器，利用DNA功能化金纳米颗粒（AuNP）实现金属增强荧光（MEF）检测cf...
Reusable optofluidic point-of-care testing platform with lyophilized specific antibody for fluorescence detection of cholylglycine in serum.
本研究构建了一种可重复使用的光流控即时检测平台（OPOCT），将倏逝波荧光技术集成到全光纤光流控系统中。该平台结构紧凑、便携，无需复杂昂贵步骤即可用于血清生物标志物的现场敏感测定。借助激发光与荧光的高传输效率，平台对荧光标记抗体的检测灵敏度达90.9 pM，并基于所提理论定量了胆甘氨酸（CG）与抗CG抗体的亲和常数。采用冻干荧光标记...