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...
糖尿病是全球重大公共卫生问题，糖化血红蛋白（HbA1C）是糖尿病诊断和血糖控制监测的重要指标。现有 HbA1C 检测方法准确但依赖昂贵仪器、试剂和耗材，难以用于资源匮乏地区；已有纳米传感方法多基于电化学，制备复杂且使用有毒化学品。本文开发了一种果糖基氨基酸氧化酶（FAO）功能化金纳米星（AuNs）比色生物传感器，作为 HbA1C 潜...
分子印迹是一种通过合成人工识别元件实现分析物分离与测定的技术。传统上主要用于小于1.5 kDa的小分子，近年逐渐用于仿生传感器。此类传感器由识别元件和换能器组成，与生物传感器类似，但识别元件为人工合成。分子印迹聚合物（MIP）作为识别元件，含有与目标分析物在形状和功能上互补的结合位点。尽管分子印迹技术受到关注，其在血液样品分析中的商...
本研究开发了一种基于多重生物素标记DNA探针和侧流核酸生物传感器（LFNAB）的金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）即时检测（POCT）方法。该方法以S. aureus 16S rRNA为靶标，利用两个5′/3′端标记Fam的捕获探针（CPs）和多个桥接探针（BPs）杂交，解开16S r...
牙周炎是一种全球高患病率且经济负担沉重的慢性炎症性疾病。现有诊断主要依赖临床探诊和影像学评估，耗时且需专业人员判读。椅旁快速监测牙周炎炎症介质可为疾病活动度和治疗决策提供即时信息。本研究旨在开发一种基于特异性抗体和表面声波（SAW）技术的原型生物传感器，用于定量检测唾液基质金属蛋白酶-8（MMP-8）。作者将原型传感器的分析性能与标...
开发简单、准确且便于使用的即时检测（POCT）装置是分析化学领域的重要目标。血红素（hemin）检测对药物监测、疾病诊断和法医潜在血痕成像具有重要意义。本文建立了一种以蒿甲醚（artesunate）为共反应物的鲁米诺（luminol）化学发光生物传感器，用于血红素检测，并讨论了可能的化学发光反应机制。血红素分别采用光电倍增管（PMT...
白细胞介素-6（IL-6）等细胞因子在血液等临床体液中的低水平检测对生物医学研究和临床应用具有重要意义。本文开发了一种基于表面增强拉曼散射（SERS）的侧流层析试纸条（LFA），用于IL-6的定量分析。该体系采用二氧化硅核/金壳纳米颗粒作为SERS标签，并在金壳上负载拉曼报告分子5,5'-二硫代双-2-硝基苯甲酸（DTNB），其性能...
即时医疗（POC）设备有望快速检测生物标志物并报告疾病状态，从而在许多情况下绕过离线临床实验室。无标记电化学技术因固有的电子检测方式和较少的试剂处理需求，适合用于手持诊断设备。电化学阻抗谱（EIS）虽已用于体成分等组织分析，但尚未广泛用于POC患者检测。本文针对限制EIS转化为临床生物传感器设备的问题，重点解决传感器必须连接外部处理...