P450-based porous silicon biosensor for arachidonic acid detection.
本研究开发了一种基于细胞色素P450酶的花生四烯酸（AA）多孔硅生物传感器。作者提出一种新的换能方法，可在分析物与多孔硅表面固定酶结合时，同时测量折射率变化和荧光强度变化。将荧光探针连接于细胞色素P450 BM3血红素域（BMP）中血红素结构域变构位点的半胱氨酸残基上，当BMP与其底物花生四烯酸相互作用时，探针荧光强度增强。花生四烯...
Peptide immobilisation on porous silicon surface for metal ions detection.
本文报道将甘氨酰-组氨酰-甘氨酰-组氨酸（GlyHisGlyHis）肽通过多步温和反应共价固定于多孔硅（PSi）表面。首先通过氢化硅烷化将烯烃前体接枝到氢端 PSi 表面，形成羧基终止单分子层；随后用 N-羟基丁二酰亚胺（NHS）和肽偶联碳二亚胺 EDC 活化，再与肽的氨基连接形成酰胺键。采用 FT-IR 和 XPS 表征各功能化步...
Engineering nanostructured porous SiO2 surfaces for bacteria detection via "direct cell capture".
本文提出一种基于纳米结构氧化多孔硅（PSiO2）的光学无标记细菌检测生物传感平台，以大肠杆菌K12为模型体系。该传感器无需细胞裂解等样品前处理，即可通过表面特异性抗体直接捕获目标细菌。PSiO2纳米结构作为光学换能元件，其反射谱呈现薄膜干涉特有的Fabry–Perot条纹，可在数分钟内实时观察细菌附着。多孔表面经共价偶联特异性单克隆...
Protease detection using a porous silicon based Bloch surface wave optical biosensor.
本文报道一种基于多孔硅Bloch表面波的光学生物传感器，用于无标记检测痕量蛋白酶活性。该传感器由表面功能化的多孔硅光学结构构成，支持光学Bloch表面模式，提供高灵敏共振光学模式，并使传感层开放接触目标酶。检测基于共价连接在多孔硅孔道内的明胶被蛋白酶水解，导致孔内折射率下降和共振模式蓝移。通过同时监测空间分离的共振光学模式（表面波模...
Effect of oxidation level of n(+)-type mesoporous silicon surface on the adsorption and the catalytic activity of Candida rugosa lipase.
本文报道了n+型介孔多孔硅（PSi）层的制备与表征，最终目标是利用该材料的半导体性质构建生物传感器。PSi晶圆作为酶吸附基质，具有约360 m2/g的高比表面积和5–20 nm的孔径。新鲜PSi通过受控阳极氧化稳定，制备了两种氧化水平样品：氧化至2 V的低氧化PSi（LO-PSi）和氧化至10 V的高氧化PSi（HO-PSi）。两者...
Optical biosensors based on semiconductor nanostructures.
随着半导体基纳米结构在尺寸、形貌和组成上可精确制备，其独特的光物理与化学性质使其在生物传感领域受到广泛关注。通过表面修饰，这些纳米结构可获得更好的水溶性、生物相容性和生物识别能力，从而与生物分子形成杂化体系。本文综述了半导体纳米结构在光学生物传感中的主要应用，重点讨论量子点作为荧光生物探针的机制与优势，包括尺寸可调的窄带发射、宽吸收...
Porous silicon biosensors on the advance.
生物传感器研究快速发展，市场潜力覆盖生物医学诊断、环境监测、兽医和食品质量控制。多孔硅（pSi）是一种纳米结构材料，有望在生物传感器开发中发挥核心作用。其优势包括制备简便快速、光学与形貌特性可调（孔径和孔隙率可调）、比表面积大以及表面化学多样。过去十年，基于 pSi 的光学和电化学换能器已开展多种原理验证研究。本文综述这些进展，比较...
Nanostructured porous silicon as functionalized material for biosensor application.
本研究以硼掺杂 p 型单晶硅为基底，通过电化学阳极氧化制备纳米结构多孔硅（PS）薄膜，并利用光致发光（PL）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和 X 射线光电子能谱（XPS）系统表征其结构、表面化学与稳定性。研究发现，在优化阳极氧化电流密度下获得的 PS 薄膜具有较高 PL 强度、良好机械强度和氢钝化表面，适合生物功能化。PS 表面采...
Nanoscale porous silicon waveguide for label-free DNA sensing.
多孔硅（PSi）因具有大比表面积和分子尺寸选择性，是生物传感的优良材料。本文报道了一种无标记纳米多孔硅谐振波导生物传感器的实验演示。该PSi波导由平均孔径约20 nm的孔道构成，采用标准氨基硅烷和戊二醛化学方法将DNA固定于孔内。分子结合通过光学方式检测，表现为波导共振角发生偏移；共振偏移量与结合在孔壁上的生物分子数量直接相关。该P...
Color me sensitive: amplification and discrimination in photonic silicon nanostructures.
本期新论文讨论了多孔硅材料体系中生物传感器器件制备的若干关键问题，结果聚焦于在多孔硅基质中固定特定底物后，对蛋白酶活性进行光学检测。文章提出解决多孔微传感器重要局限性的方案：通过化学稳定传感器以抑制腐蚀引起的零点漂移，通过表面修饰降低非特异性蛋白结合，并在传感方案中引入催化反应以增强光学响应。多孔硅可通过电化学刻蚀形成一维光子晶体，...
Analytical Currents: Characterizing a porous silicon optical biosensor.
本文报道了一种基于多孔硅薄膜的光学生物传感器及其特异性、稳定性和可逆性表征。该传感器以刻蚀于单晶硅衬底上的多孔硅薄膜作为光学换能层，采用 Fabry-Perot 干涉机制：薄膜上下表面反射光形成干涉条纹，当分析物结合到多孔硅表面或进入多孔基质时，有效光学厚度（EOT）增加，干涉条纹发生位移。与表面等离子共振等表面敏感技术不同，其信号...