P-FAB: A Fiber-Optic Biosensor Device for Rapid Detection of COVID-19.
新冠疫情快速、低成本诊断对识别感染者尤其是无症状者、阻断本地传播至关重要。作为RT-PCR的替代手段,基于抗体的层析血清学检测因假阳性较高而帮助有限。本文提出利用可现场部署/便携的等离子体光纤吸收生物传感器(P-FAB)平台,对唾液中SARS-CoV-2病毒颗粒进行一步法、免洗检测,仅需最少样品前处理。P-FAB基于U形弯曲多模光纤...
新冠疫情快速、低成本诊断对识别感染者尤其是无症状者、阻断本地传播至关重要。作为RT-PCR的替代手段,基于抗体的层析血清学检测因假阳性较高而帮助有限。本文提出利用可现场部署/便携的等离子体光纤吸收生物传感器(P-FAB)平台,对唾液中SARS-CoV-2病毒颗粒进行一步法、免洗检测,仅需最少样品前处理。P-FAB基于U形弯曲多模光纤...
本文提出一种简单、绿色的策略制备一维核壳 Fe3O4@C/Ni 纳米复合材料。该理性设计的杂化纳米结构表现出优异的过氧化物酶模拟活性,源于 Fe3O4、碳和 Ni 纳米粒子的协同效应,以及中空和分级多孔纳米结构。基于其突出的类过氧化物酶活性和胆固醇氧化酶级联反应,作者开发了一种无标记、超灵敏且高选择性的胆固醇比色检测方法。在优化条件...
随着智能生物传感器需求与普及度的提高,开发多种基于精液生物标志物(前列腺特异性抗原,PSA)的生物器件用于日常应用成为新方向。本文采用通用策略,开发了一种下一代微型化电容型生物标志物传感器,可实现对PSA的直接、快速定量和超快选择性检测。为制备低成本PSA生物传感器,作者对互指电容(IDC)进行生物功能化,使其能够在0.1–10 μ...
高效快速检测病毒在疾病预防、诊断和环境监测中极为重要。早期筛查人群病毒感染有助于控制疫情传播。目前传统病毒检测方法如平板培养和定量RT-PCR结果可靠,但耗时长、需要专业分析、昂贵设备和试剂,发展中国家低社会经济群体难以负担。此外,许多政府为应对疫情选择大规模检测,导致检测试剂盒和试剂严重短缺,影响供需链。本文综述了当前场景下报道的...
近年来,多种呼吸道病毒暴发事件频发,尤其是由SARS-CoV-2引起的2019冠状病毒病(COVID-19)全球大流行,使基于病毒的疾病受到广泛关注,也增加了对病毒性疾病检测信息的需求。高特异性和高灵敏度检测病毒对准确诊断具有重要意义。尽管在识别SARS-CoV-2方面已有大量努力,但现有诊断仍依赖昂贵且耗时的分析方法。快速、可靠的...
本研究将含 FITC 标记 DNA 探针的聚合酶螺旋反应(PSR)与纳米颗粒侧流层析生物传感器(LFB)联用,建立 PSR-LFB 法用于 HBV 的可视化即时检测。优化条件下,PSR 反应体系在 63°C 孵育 20 min,随后 LFB 在 5 min 内通过生物素/链霉亲和素相互作用和免疫反应在检测线处产生红色条带。交叉反应试...
我们开发了一种一次性即时检测(POC)适配体生物传感器,用于检测唾液中的皮质醇。与血液相比,唾液采样无创且无压力,是生物标志物监测的理想基质。适配体具有化学合成特异性高、稳定性好、无免疫原性和可无细胞进化等优点,适合作为识别元件。本研究将双链适配体通过Au-S键偶联到金纳米颗粒(AuNPs)表面,作为侧流层析(LFA)试纸中的传感探...
瘦素主要由脂肪组织分泌,是肥胖及肥胖相关疾病的生物标志物。血液瘦素水平的生物传感检测可作为动态病理变化的指标。本文报道一种采用邻苯二胺(oPD)的丝网印刷金电极(SPGE)电化学生物传感器,用于检测饮食诱导肥胖(DIO)小鼠模型中的瘦素。通过辣根过氧化物酶(HRP)催化氧化 oPD,并采用循环伏安法(CV)和方波伏安法(SWV)定量...
开发了一种用于即时检测(POC)的光学腔生物传感器(OCB)。该无标记传感器采用低成本器件和简单制备工艺,在降低总体成本的同时,通过差分检测方法实现高灵敏度。为实验验证其检出限(LOD),作者以链霉亲和素和C反应蛋白(CRP)为对象开展生物传感实验。进一步优化光学腔结构以提高灵敏度并便于流体控制;利用聚合物溶胀特性微调光学腔宽度,显...
生物传感器通常用于将物理、化学或生物事件转换为可测量信号,从而提供关于目标分析物的定性和/或定量信息。尽管生物传感器领域已受到广泛关注,将其与微流控技术集成可进一步提升灵敏度、特异性、分辨率、自动化程度、通量、重现性、可靠性和准确性。由此,芯片生物传感器(BoC)可成为中心实验室诊断与患者床旁诊断之间的桥梁,推动即时检测(PoC)应...
在临床实践中,红细胞(erythrocyte)沉降率是筛查中风、感染性疾病和恶性肿瘤等多种疾病的常用指标。传统病理检测通常需要1–2 h,且按Westergren金标准法每次需采集4–5 ml血液。为克服上述限制,本文提出一种快速(约1 min)且高能效的方法,在微流控芯片上利用电驱动微小血滴(约8 μl)的动态铺展,同时测定红细胞...
植物病害的早期检测对防止或限制病原扩散、减少经济损失至关重要。传统实验室检测耗时长、成本高且依赖专业人员,在发展中国家尤难普及。近年来,核酸方法在人类/动物健康、食品安全和水分析等领域已证明适合开发检测工具,并越来越多用于植物病原检测。本综述系统分析近年来用于即时检测(POC)植物病原检测与鉴定的核酸方案,涵盖样品前处理/核酸提取、...
本文报道了一种试纸条形式的数字生物传感器(digital dipstick),用于从样品液体中直接检测细菌并进行数字定量,操作仅需浸入、培养和计数三步。该装置由180个微孔组成,每个微孔内填充改良显色琼脂凝胶,可捕获约92 nL尿液并隔离单个菌落形成单位。在37 °C培养后,大肠杆菌生长并产生β-半乳糖苷酶,使显色底物变蓝;通过计数...
本研究旨在开发一种经济、便携、一次性且可靠的可视化即时检测纸基生物传感器,用于病毒、细菌和蛋白质的检测。针对传统硝酸纤维素(NC)免疫层析试纸条(ICT)灵敏度不足的问题,作者采用静电纺丝法制备硝酸纤维素纳米纤维膜(ENC),替代常规NC膜构建早孕检测试纸条。通过调节纺丝液浓度控制ENC纤维直径,从而改变膜的孔径、孔隙率和形貌,获得...
生物微机电系统(BioMEMS)是微机电系统(MEMS)在生物与生物医学领域的应用,近年来在疾病检测、诊断、治疗、药物递送、植入器件和组织工程中受到广泛关注。生物传感器与 BioMEMS 的核心目标之一是发展可在患者现场快速、准确进行预后或诊断的即时检测(POC)系统。分析物中颗粒的操控是 POC 与生物传感器平台的关键任务。介电电...
随着对高灵敏度、高选择性和快速响应诊断工具需求的增长,研究者致力于开发即时检测(POC)生物传感器。POC诊断设备可在疾病早期阶段实现检测、诊断和监测,具有重要临床价值。本文简要回顾了德黑兰医科大学内分泌与代谢研究所在过去十四年中围绕生物医学POC设备开展的多学科合作研究成果,重点介绍基于纸基微流控和丝网印刷电极的POC传感系统。综...
自1962年首个酶电极报道以来,葡萄糖生物传感领域取得了显著增长与发展。围绕多种固定化方法以及酶与电极间电子传递效率提升的深入研究,推动了多种传感平台的不断演进,并随着先进纳米结构及其纳米复合材料的出现而持续发展。金纳米颗粒、碳纳米管、碳/石墨烯量子点和壳聚糖水凝胶复合材料等纳米材料或复合材料,因能改善固定化过程或提供对葡萄糖的电催...
当前全球正面临由冠状病毒大流行(COVID-19)引发的公共卫生紧急事件。大规模检测、隔离感染者和密切接触者已被证明有助于控制疫情,因此快速、简便的疾病筛查需求迫切。本综述总结了国际研究人员和工程师在通过快速检测应对COVID-19方面的最新进展,主要围绕核酸检测和抗体检测。文章强调生物传感器作为强有力分析工具,在检测人体样本中的病...
莱姆病是由伯氏疏螺旋体等螺旋体引起的虫媒传染病,过去四十年持续流行于北美及世界多地。现有诊断标准对晚期病例较可靠,但早期诊断困难,且常规方法成本较高、依赖实验室分析。生物传感器将生物识别元件与化学换能技术结合,有望提供简便、廉价的替代诊断手段,并改善早期莱姆病检测。本综述系统回顾莱姆病生物传感器研究现状,重点讨论微流控、场效应晶体管...
新型冠状病毒肺炎(COVID-19)暴发给全球公共卫生带来重大挑战。缺乏有效筛查潜在患者、快速诊断疑似病例并实时准确监测疫情的方法,使许多国家难以遏制疫情快速传播。作为有效的即时诊断工具,简单、低成本、快速的传感器有望显著加快疑似患者筛查与诊断,改善治疗与照护。已有证据表明,包括 SARS-CoV-2 在内的多种病原体可在污水中被检...