可穿戴生物传感器因在健康监测中的应用潜力而受到关注，多路生物标志物分析可提高其灵敏度与可靠性。电子条码微粒有望实现多路生物标志物分析。与传统光学和等离子体条码相比，电子条码微粒可通过超紧凑电子读出平台进行分类。纳米电子条码通过在微粒上半部沉积薄氧化层实现，氧化层厚度和介电性质可调，从而调制微粒的频率依赖阻抗特征，并可在目标生物标志物...
微小RNA是重要的转录后调控因子，可作为疾病诊断的非侵入性生物标志物。灵敏且多路检测微小RNA有助于准确和早期临床诊断，但现有方法常受限于使用有机染料作为信号探针、繁琐的化学与酶操作以及复杂反应方案。本文报道了一种 siRNA 导向自组装量子点（QD）生物传感器，用于简便地同时检测多种微小RNA。在该传感器中，微小RNA靶标与相应 ...
本文报道了一种基于等离子体光纤束的远程多路生物分子相互作用检测概念。该光纤生物传感器由直径约300 µm、包含6000根独立光纤的束构成；经刻蚀和金属化后，每根光纤表面具有特定等离子体性质。光纤表面的表面等离子共振（SPR）现象可通过光与等离子体耦合变化引起回反射光强度改变，从而测量生物分子相互作用。作者利用新型聚合物3D打印微悬臂...
癌症早期诊断需要便捷、稳定地筛查多种肿瘤标志物。本文提出一种创新荧光方法，用于同时检测甲胎蛋白（AFP）和癌胚抗原（CEA）。作者构建了聚多巴胺纳米球@银纳米团簇（PDAN@AgNCs）体系，实现荧光猝灭与恢复。利用不同DNA模板合成具有不同发射波长的AgNCs，这些DNA模板同时包含分别针对AFP和CEA的适配体序列。单链DNA通...
细胞游离微小RNA（cf-miRNA）通过调控mRNA翻译影响多数人类基因表达，是癌症诊断与预后的重要生物标志物。由于cf-miRNA丰度低、长度短且序列相似，亟需超灵敏且无标记的检测方法。本文开发了一种基于表面增强拉曼散射（SERS）的无标记、超高灵敏度多路miRNA纳米等离子体生物传感器，采用头簇金纳米柱（hfAuNP）作为SE...
本研究开发了台式和手持式巨磁阻（GMR）生物传感系统，作为检测多种人类疾病蛋白生物标志物的平台。系统开发涵盖自旋电子与纳米磁性材料、生物分子化学、电子电路、模拟与数字信号处理、固件编程、PC 与 Android 智能手机用户界面编程、USB 与蓝牙通信以及机械集成。作者以卵巢癌检测为例，展示了台式 GMR 生物传感系统的多标志物检测...
短链核酸生物标志物如微小RNA（miRNA）的临床评估可为疾病进展监测和治疗决策提供信息。近年来，生物传感技术向快速、实时和无标记检测发展，表面等离子共振（SPR）生物传感器备受关注。本文开发了一种自动化多路透射SPR（t-SPR）平台，采用封顶金（CG）纳米狭缝集成微流控SPR生物传感器。该平台可分析表面结合反应的光谱波长位移（d...
本文报道了一种可重构且溶液可加工的纳米尺度多路生物传感器的制备。该传感器基于单壁碳纳米管（SWCNTs），将不同 DNA 包裹因而水溶性的碳纳米管通过低成本介电电泳（DEP）方法从溶液固定到同一芯片上不同的预图案化电极上。碳纳米管被功能化上特定且不同的适配体序列，作为识别压力与神经创伤相关生物标志物的选择性识别元件。该器件成功实现三...
光子晶体（PhC）与等离激元纳米结构能够在纳米尺度调控光与生物分子的相互作用。基于光子晶体和等离激元现象，已发展出多种分析技术，并应用于生物科学、临床诊断、药物发现和环境监测等领域。过去数十年中，光子晶体与等离激元技术各自发展，各有优缺点；将二者结合可显著提升生物传感器性能并扩大分析物的线性检测范围。本文综述了将光子晶体与等离激元纳...
本研究开发并验证了一种快速、灵敏且可多路检测的成像表面等离子共振（iSPR）生物传感器方法，用于小麦中三种镰刀菌毒素——脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）、玉米赤霉烯酮（ZEA）和T-2毒素的检测。该iSPR方法采用竞争抑制免疫分析格式，将毒素-蛋白偶联抗原固定于传感器芯片金表面，样品中游离毒素与固定抗原竞争结合有限量的一抗（Ab1）；随...
本文报道了一种集成ZnO纳米棒的微流控免疫荧光检测平台（ZnO-NIM），用于高灵敏、高选择性地检测禽流感病毒（AIV）。该平台利用ZnO纳米棒的三维形貌和独特光学性质，将H5N2 AIV的检出限降至3.6×10^3 EID50 mL−1，比传统酶联免疫吸附试验（ELISA）灵敏约22倍。整个病毒捕获与检测过程可在1.5 h内完成，...
基于金纳米棒（GNR）的无标记传感因其局域表面等离子共振（LSPR）特性而受到关注。与块体金相比，GNR 的 SPR 对生物结合引起的近表面折射率变化更敏感。已有研究多采用溶液态 GNR 探针，但存在读数波动和储存时间短等问题。本文报道了一种芯片化纳米等离子体生物传感器：将功能化 GNR 固定于（3-巯基丙基）三甲氧基硅烷（MPTM...
多路蛋白标志物检测为复杂疾病早期诊断和高效治疗提供新机会。心血管疾病在美国和欧洲死亡风险最高，每年报告1500万至2000万例。心肌肌钙蛋白I（cTnI）和心肌肌钙蛋白T（cTnT）是心肌损伤的成熟蛋白标志物，二者即时检测对临床护理有重要价值。本文开发柔性可抛弃电化学生物传感器，由垂直取向氧化锌（ZnO）纳米结构组成，用于即时检测格...
白细胞介素-1β（IL-1β）和白细胞介素-10（IL-10）是左心室辅助装置（LVAD）植入后心力衰竭患者急性炎症阶段分泌的重要生物标志物。本研究开发了一种全集成电化学生物传感器平台，用于痕量细胞因子检测。该平台基于硅工艺制备，集成8个金工作微电极、1个铂对电极和1个氯化银/氯化银参比电极，以提高检测灵敏度、缩短测量时间并实现多种...
本研究在大麦中霉菌毒素检测上开发了一种 6 重竞争抑制免疫分析，并转移至原型便携式纳米结构成像表面等离子共振（iSPR，又称成像纳米等离子）仪器。作为基准，首先利用台式 SPR 和两片芯片建立双 3 重检测，用于检测脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）、玉米赤霉烯酮（ZEA）、T-2 毒素（T-2）、赭曲霉毒素 A（OTA）、伏马菌素 B1...
食品安全需要实时识别多种食源性病原菌。虽然快速、灵敏、简便、准确且可多路检测的方法对食品工业很有价值，但满足所有标准的生物传感器开发仍具挑战。本研究设计了一种基于单壁碳纳米管（SWCNT）的多结传感器，用于食源性病原菌的潜在多路检测。将涂覆聚乙烯亚胺（PEI）和 SWCNT 的金钨线（直径 50 μm）排列成 2×2 结阵列，并用链...
本研究开发了一种基于局域表面等离子共振（LSPR）的无标记生物传感器，通过在传感芯片表面固定细菌特异性适配体，利用目标菌结合后 LSPR 峰消光强度的变化实现细菌的直接、准确检测。作者系统优化了适配体固定条件（探针浓度、孵育时间）和细菌结合条件（孵育时间），并以三种不同细菌作为概念验证。结果表明，该传感器可在单芯片上以多路模式同时识...
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...
本文报道了一种基于欠叠嵌入式硅纳米线场效应晶体管（underlap-embedded SiNW-FET）的无标记电学生物传感器，用于检测禽流感（AI）和人类免疫缺陷病毒（HIV）的抗原–抗体结合。器件在体硅晶圆上通过自上而下工艺制备：采用各向同性与各向异性刻蚀结合形成硅纳米线，并通过自对准双栅和倾斜离子注入精确控制欠叠区域。传感信号...
本研究报道了一种由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微流控芯片与有机共混体异质结光电二极管（OPD）阵列集成的多路生物传感器，用于病原体的化学发光检测。在PMMA芯片中分别针对水传播的大肠杆菌O157:H7、空肠弯曲菌和腺病毒进行免疫捕获，并利用聚(2,7-咔唑)/富勒烯OPD检测被捕获病原物产生的化学发光信号。该OPD在425 nm处的...