本文提出一种以普鲁士蓝（PB）为指示剂的电致变色传感平台，用于基于双极电极（BPE）系统检测癌胚抗原（CEA）。CEA 适配体预先固定于 BPE 阳极，通过强结合亲和力捕获 CEA。CEA 的存在增加了界面空间位阻，使氧化还原探针的电子转移受到抑制，电化学电流降低。由于 BPE 两端反应之间存在定量关系，阴极原位沉积的 PB 量随 ...
侧流生物传感器因其简单、快速、低成本，是即时诊断中的领先技术。其主导地位通过多路检测等技术突破得以延续：在单一检测中检测多种生物标志物。多路检测能力对提高诊断效率、增强特定疾病诊断精度和降低诊断成本至关重要。本文首次综述了构建多路侧流生物传感器的各种类型与策略，并按具体应用或多路水平分为四类：线性、参数、空间和概念。我们描述每种方法...
高灵敏、短出结果时间且能检测血清等体液生物标志物的生物传感器是现代医疗早期诊断的重要前提。本文报道了一种基于电化学阻抗谱（EIS）的无标记传感器，用于检测血清中的人白细胞介素-8（IL-8，CXCL8），该促血管生成趋化因子与多种炎症疾病相关。传感器采用基于半胱蛋白酶支架的小型、稳健合成非抗体捕获蛋白，经噬菌体展示筛选，对人IL-8...
合适的诊断工具是全球健康评估与改善的关键，感染病原的及时检测对早期诊断和治疗至关重要。传统培养、ELISA和PCR等病原检测方法耗时长、依赖复杂昂贵仪器，难以满足资源有限地区和基层医疗的即时诊断需求。本文开发并验证了一种便携式、稳健且低成本的电化学生物传感器平台EMBIA，用于由原虫、细菌和病毒等不同微生物引起的感染性疾病即时血清诊...
本文报道了一种可执行目标诱导滚环扩增（RCA）的纸基诊断器件，用于在无需复杂仪器的条件下产生大量可肉眼或图像分析可视化的DNA扩增产物。研究发现，与溶液相比，纸基表面上的RCA效率更高，作者将其归因于固定化DNA在纸面微区中形成的显著更高局部浓度，从而提高引物-模板双链的热稳定性并加速酶促反应。进一步，作者通过蜡印/喷墨印刷技术将环...
用户友好的侧流（LF）试纸条已广泛用于即时医疗（POC）自诊断，但由于仅依靠肉眼颜色变化判断生物标志物的高截止值，其检测灵敏度和定量分析能力有限。为解决上述问题，作者开发了一种基于表面增强拉曼散射（SERS）的侧流检测平台，用于在低浓度范围内对特定生物标志物进行定量分析。本研究以人免疫缺陷病毒1型（HIV-1）DNA作为目标标志物，...
本文报道一种新型阻抗免疫传感器，用于在10 µL样品中快速、灵敏检测伤寒沙门氏菌（Salmonella enterica serovar Typhi, S. typhi）。该传感器利用抗S. typhi抗体偶联的金纳米颗粒（Au NPs）通过高亲和力抗原-抗体反应标记目标菌，实现信号放大与选择性增强。标记后的菌-颗粒生物偶联物置于叉...
在病原细菌医学诊断中，快速检测和鉴定病原微生物是关键任务。现有多数方法依赖与细菌特异性结合的可检测标记分子，但通常步骤多、耗时长且成本较高，例如酶联免疫吸附试验通常需要五个连续步骤。因此，发展快速、低成本的无标记检测技术具有重要需求。本文报道了一种基于微型集成光学马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的生物传感器。作者将传感器测量臂用抗体功能...
生物传感器是一种将生物或生物来源的敏感识别元件固定于物理化学换能器上的紧凑型分析装置，用于测量一种或多种分析物。微流控系统可提供高通量处理、增强传质以控制流场、提高不同试剂混合速率、将样品和试剂体积降低至纳升级、提高检测灵敏度，并能在同一平台上完成样品制备与检测。基于这些优势，微流控技术与生物传感器技术的集成能够将化学与生物组件合并...
牙周炎是慢性炎症性疾病，影响至少10%人群，未治疗可致牙槽骨吸收和失牙；现有诊断方法敏感性和特异性有限。本研究以唾液为无创基质，构建一种手持式多路比色生物传感器，用于检测牙周炎相关炎症标志物人中性粒细胞弹性蛋白酶（HNE）和Cathepsin-G的蛋白水解活性。传感器由金薄膜传感平台、特异性蛋白酶底物肽和羧基磁性纳米珠组成：肽一端通...
克里米亚-刚果出血热（CCHF）是一种病死率较高的严重病毒性疾病，病毒在非洲、亚洲、中东和东南欧部分地区呈地方性流行。快速诊断对临床管理和防止人传人扩散至关重要。目前 CCHF 诊断主要依赖实时 RT-PCR 以及 ELISA 检测抗体或抗原，但这些方法需要专业人员操作和昂贵设备，不适合即时诊断（POC），且目前尚无 CCHF 的 ...
前列腺癌是全球男性癌症死亡的主要原因之一，亟需快速、灵敏、经济、微型化且可多联检测的诊断方法。本文提出一种用于前列腺癌生物标志物检测的微流控夹心免疫分析平台，并以游离前列腺特异性抗原（free PSA, fPSA）为模型分析物。该平台采用商品化抗 PSA 抗体通过被动吸附固定于 PDMS/玻璃微通道表面，经 BSA 封闭后捕获 fP...
自秀丽隐杆线虫中首次发现microRNA（miRNA）lin-4以来已过去二十年。近二十年来，miRNA研究受到极大关注。miRNA是一类天然非编码RNA，通过转录后调控基因表达，并已在多种疾病中显示表达失调。由于其表达谱可反映病理状态，miRNA近年被提出作为疾病发生、预后、风险以及不同癌症分型的生物标志物。因此，建立疾病相关mi...
本研究开发了一种简单、灵敏的检测高致病性禽流感（HPAI）病毒RNA遗传标记的方法。该体系以表面增强拉曼散射（SERS）活性基底上固定阵列化拉曼标记发夹DNA作为分子哨兵（MS）报告探针。当目标RNA加入后，发夹DNA探针由茎环闭合构象转变为DNA/RNA杂交开放构象，使3′端拉曼标记物Cy-3与SERS基底物理分离，导致拉曼散射强...
急性细菌感染诊断需要快速病原菌检测和抗菌药物敏感性试验（AST），以指导抗生素治疗。基于耐药基因的检测常受限于已知耐药机制，而传统表型培养需数天。为在非传统医疗场景实现快速诊断，作者开发了一种结合生理样本中病原菌表型培养与细菌16S rRNA电化学检测的快速AST方法。该检测通过比较不同抗生素条件下细菌生长量判断病原菌敏感性。通过优...
电化学阻抗谱（EIS）是获取电极界面信息的有力技术。本文概述微生物影响阻抗的六个主要过程，并说明其中电活性代谢物产生如何改变含铜绿假单胞菌培养基的阻抗特征。作者将 EIS 与低成本丝网印刷碳传感器结合，用于检测单独培养或与金黄色葡萄球菌共同培养的多菌模型中的铜绿假单胞菌。通过与初始测量比较，可识别出铜绿假单胞菌特有的阻抗特征；进一步...
本文报道一种新型多路无标记生物传感器。检测技术基于纳米结构金-聚合物表面，该表面支持表面等离子体共振模式，并可通过微型光学装置探测。对传感芯片的光学表征表明其具有对折射率变化的灵敏度和检测限；通过研究聚电解质分子单层的逐步粘附，重建了等离子体模式电场在表面上方的衰减。随后描述并表征了一种多路无标记生物传感装置，评估其灵敏度、横向分辨...
针对低成本、易操作且具备临床相关检测限的即时诊断需求，本文报道一种基于蒸发液滴中表面Marangoni应力诱导二次流的生物传感器。目标抗原介导的抗体功能化颗粒聚集体被液滴内部流场输运并富集于液滴中心，形成肉眼或简单光学方法可检测的斑点；斑点尺寸随目标浓度在动态范围内增大。作者采用光学相干断层成像（OCT）表征有无目标时颗粒在液滴截面...
本文报道了一种超灵敏的硅纳米线（SiNW）生物传感器器件，用于疾病生物标志物检测。作者采用电化学诱导功能化方法，将靶向前列腺癌风险生物标志物8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG）的抗体共价接枝到SiNW表面。抗体功能化后的SiNW传感器可在暴露数秒内检测到8-OHdG与SiNW表面的结合，并实现了低至1 ng/ml（3.5 nM）的8-O...
细菌病原体检测在临床诊断、食品与水安全及生物安全中具有重要作用。然而，现有细菌检测技术通常不适合资源有限地区，而这些地区疾病负担往往最高。因此，迫切需要开发便携、易用、可原位快速检测多种病原体的生物传感器。本文报道一种用于细菌细胞多重检测的微流控芯片，采用具有物种特异性靶向和结合能力的抗菌肽（AMPs）。AMPs 被固定于电阻抗微传...