慢性髓系白血病（CML）是由骨髓中粒细胞各成熟阶段异常增殖引起的血液肿瘤，晚期诊断会降低患者生存率，因此需要在急变期前进行诊断。CD19 是 CML 的重要治疗与诊断靶标。本研究开发了一种适配体介导的圆形叉指电极（IDE）传感器，用于检测 CD19 水平，并在 0–2 V、步长 0.1 V 条件下进行测量。为提高 IDE 表面功能化...
宫颈癌由宫颈细胞异常改变逐步进展而来，人乳头瘤病毒（HPV）感染是其首要病因，早期检测对预防宫颈癌至关重要。常规巴氏涂片虽可靠，但存在成本高、操作繁琐等局限，因此基于生物传感器的血液生物标志物检测受到关注。HPV 16、45和18型是宫颈癌常见高危型别。本研究开发了一种基于沸石-氧化铁（zeolite-IO）修饰叉指电极（IDE）的...
表面等离子共振（SPR）已广泛用于生物传感、环境检测和化学工业，但传统 SPR 生物传感器的性能常受分析物向传感表面传质限制，尤其在小分子或低浓度物质检测中更为明显。本研究提出一种快速、高灵敏的 SPR 生物传感器，通过整合交流电渗（ACEO）和介电电泳（DEP）增强目标分析物在传感表面的收集能力。上述两种效应均由交流电场产生，并可...
人体温度是重要的生命体征之一，能够辅助多种疾病的早期发现，因此其准确测量在医疗领域受到广泛关注。本文报道了一种基于银叉指电极（IDEs）和碳黑传感膜的可穿戴印刷温度传感器的性能优化研究。传感器首先制备在柔性 Kapton 薄膜基底上，采用喷墨打印方式制备银 IDEs，随后通过丝网印刷制备由碳黑构成的传感膜。研究系统优化了 IDE 指...
新冠疫情持续威胁人类健康、经济与社会关系，全球科学家不断开发新型快速病毒检测工具。本文报道一种用于即时检测（point-of-care, PoC）SARS-CoV-2 的生物传感器平台，可在实验室条件和住院患者拭子样本中快速检测刺突蛋白（S protein）。该平台是作者前期工作的延续与改进，核心为基于微控制器的读出电路，用于测量叉...
针对多种疾病和治疗的动态免疫反应被认为是疾病状态和治疗效果的重要指标。人外周血单个核细胞（PBMC）作为免疫系统的主要参与者，是评估患者免疫功能的重要指标。因此，建立一种简单且灵敏的工具，在疾病和治疗过程中频繁评估免疫系统具有重要意义。本研究介绍了一种集成系统，将基于电化学阻抗谱（EIS）的生物传感器整合到数字微流控（DMF）设备中...
骨质疏松导致骨密度下降和骨折风险增加，现有放射学检查昂贵且存在辐射、需专业人员操作等不足。本研究开发一种基于电流-电压传感器的骨钙素（osteocalcin, OC）即时检测系统，用于评估骨代谢和骨质疏松风险。以煤粉煤灰中提取的氧化铁材料（IOM）经 3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTMS）氨基化修饰后负载于叉指电极（IDE）表面，并通...
当前传感器与执行器的发展正在开启一个通过高效通信实现便捷操作的新阶段，而物联网（IoT）因高潜力已广泛渗透多个学科。本研究设计了一种算法与智能数据处理方案，用于将传感系统获取的数据传输至接收端，即所谓“远程诊断”和“远程数字监测”，这被视为医学与人工智能领域的变革。为验证概念，作者以神经退行性疾病帕金森病为模型，将算法应用于远程诊断...
本文报道了一种基于热等离子体沉积二氧化钛（TiO2）纳米颗粒的叉指电极（IDE）DNA生物传感器。高纯度TiO2纳米颗粒通过热等离子体法合成并直接沉积于铂（Pt）叉指电极表面，随后用（3-氨基丙基）三乙氧基硅烷（APTES）对TiO2层进行硅烷化活化，并将羧基修饰的单链探针DNA固定于电极表面，构建无标记DNA检测界面。利用透射电镜...
本文报道了一种基于SeedEZ三维细胞培养支架的复合生物传感器系统制备技术，用于测量电致细胞的电学与电生理信号，提出“生物-微加工”范式，替代传统“微加工-生物”路线。作者在SeedEZ玻璃微纤维支架上通过PDMS固定与绝缘、激光微加工掩模和丝网印刷生物相容性银墨水，制备了叉指电极（IDE）阻抗传感器，并成功监测HL-1大鼠心肌细胞...
高孔隙激光诱导石墨烯（LIG）可便捷制备成叉指电极（IDEs）等复杂电极构型。本文证明其在低频下优异的电容响应可用于亲和生物传感器，并以凝血酶适配体作为模型生物识别元件。研究重点考察电极表面积对电容检测的影响，并比较无标记格式与含羧基聚合物纳米颗粒或脂质体的纳米标记增强策略。采用电化学阻抗谱（EIS）评估LIG性能并优化传感器设计。...
本研究针对乳腺癌早期诊断需求，将 microRNA-155 表达水平与乳腺癌进展关联，并建立其定量检测方法。目标 miRNA-155 序列通过固定在化学功能化叉指双电极（IDE）表面的捕获探针进行互补识别。传感器以硅/二氧化硅基底上的铝叉指电极为换能器，采用 3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷（GOPTS）修饰表面，经链霉亲和素固定生...
适配体是一类在体外筛选和合成、具有与抗体相当高亲和力的特异性配体。将其与阻抗谱这一高灵敏度测量方法结合，可获得一类在手持设备和即时检测中具有应用潜力的生物传感器。本综述报道了基于适配体的阻抗生物传感器近年来的研究进展。除简要总结电化学测量技术外，文章重点回顾了最近几十年检测策略中最具创新性的发展，包括法拉第与非法拉第阻抗体系中的不同...
本文报道了一种基于二氧化钛纳米颗粒（TiO2 NP）介导的电阻式生物传感器，用于检测大肠杆菌O157:H7（E. coli O157:H7）的DNA片段。作者采用溶胶-凝胶法合成TiO2纳米颗粒，并利用微光刻技术制备叉指传感器电极，构建无标记电子生物传感器。传统大肠杆菌DNA检测通常需要培养或扩增，制备与检测时间超过3天；本方法无需...
孔雀石绿（MG）是一种阳离子三苯甲烷染料，对免疫和生殖系统具有不良影响，因此亟需快速、灵敏且高选择性的检测方法。黑磷（BP）具有高载流子迁移率（约1000 cm2 V−1 s−1）和对阳离子染料（如MG）的高吸附能力，可通过静电作用和疏水作用富集目标分子，因而有望作为高灵敏传感平台。然而，BP在潮湿环境中12 h内即发生降解，限制了...
疟疾消除需要高灵敏、可及的诊断方法。作者开发了一种基于叉指电极（IDE）的无标记阻抗生物传感器平台，用于检测唾液中的恶性疟原虫组氨酸富集蛋白II（PfHRP2）。首先在磷酸盐缓冲液（PBS）中建立频率特异性检测方案，以20 kHz交流激励下阻抗模变化为读出参数，获得2.5 pg/mL的灵敏度；随后针对唾液的离子组成、蛋白干扰和蛋白酶...
阿巴卡韦是广泛使用的HIV治疗药物，但约5%患者会发生危及生命的超敏反应，且该反应与HLA-B*57:01等位基因强相关。因此，用药前筛查HLA-B*57:01被推荐用于预防阿巴卡韦超敏反应。然而，传统PCR和序列分型等基因分型方法耗时长、成本高，限制了临床即时筛查。本研究开发了一种无标记叉指电极（IDE）生物传感器平台，将单克隆抗...
介电电泳（DEP）是一种非破坏、非侵入技术，适用于即时医疗诊断。该技术可在微型平台上对细胞或分子等生物颗粒进行固定、分离、旋转和检测。利用互补金属氧化物半导体（CMOS）等先进平面工艺，可通过叉指电容生物传感器实现DEP。本文采用有限元仿真研究了叉指电极（IDE）阵列对微米和亚微米颗粒的介电电泳固定。CMOS兼容IDE被置于硅微流控...
消除疟疾是全球卫生优先事项，检测无症状疟原虫携带者并给予治疗是实现该目标的重要步骤。现有疟疾检测工具或价格昂贵，或对无症状携带者敏感性不足，或通量较低。本研究评估了一种靶向疟疾生物标志物疟原乳酸脱氢酶（pLDH）的阻抗生物传感器的检测敏感性。在优化检测方案后，作者使用磷酸盐缓冲液（PBS）以及加入不同浓度 pLDH 的人唾液样品测试...
人乳头瘤病毒（HPV）是双链DNA病毒，主要通过性接触传播并引起宫颈细胞病变，其中E6和E7癌基因在HPV感染中起关键作用。检测HPV16等高危型别对宫颈癌早期诊断具有重要意义。本文报道一种介电电化学生物传感器，在碳二亚胺（CDI）修饰的叉指电极（IDE）表面固定链霉亲和素和生物素化捕获探针，用于检测HPV16-E7 DNA序列。无...