革兰氏阴性菌是环境中常见微生物，快速区分其与革兰氏阳性菌具有重要意义。本文以大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）为模型，报道了一种基于交流电动力学（AC electrokinetics）和电容传感的现场检测革兰氏阴性菌方法。商用微电极经脂多糖（LPS）特异性适配体功能化后，利用介电电泳（DEP）将活菌快速富...
快速检测液态食品供应链中的病原菌对预防食源性疾病和保障公共卫生安全具有重要意义，牛奶及乳制品因消费量大而尤为关键。本文报道了一种用于检测牛奶中病原菌的生物传感器，采用麦芽糊精包覆金纳米颗粒（d-AuNP）作为信号标签，并在微波频率下进行解码。该SPEL（液体中电学检测病原菌）生物传感器由3D打印小瓶、RF读取器和RFID兼容的开环谐...
本文报道了一种用于芯片光子实时诊断的便携式低成本集成光学生物传感器。该传感器基于马赫-曾德尔干涉仪（MZI），用于监测液体介质中细菌浓度的增长。器件图案通过直接紫外激光在透明自图案化有机-无机双脲硅杂化薄膜上刻印，相比光刻技术或飞秒激光三维图案化，降低了制造复杂度和成本。传感器性能以大肠杆菌（E. coli）在水介质中的生长为例进行...
生物生产化学品是推动社会向可持续转型的重要驱动力。然而，高度工程化的生产菌株在工业规模发酵中常面临进化压力，选择出破坏其生物合成能力的遗传变异。合成产品成瘾将目标代谢物的高产与非条件必需基因表达偶联，可在不限制培养基组成的条件下，选择性偏好具有生物合成能力的细胞。作者利用甲羟戊酸生物传感器控制两个非条件必需基因的表达，构建了此类合成...
将抗大肠杆菌多克隆抗体和荧光二抗固定在经3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷（GPS）预处理的硼硅酸盐玻璃纤维上。玻璃纤维一端由发光二极管（LED）发出平均波长627 nm的光，另一端由峰值灵敏度640 nm的超灵敏光电二极管检测。大肠杆菌与固定抗体结合后引起荧光变化，改变玻璃纤维的净折射率及光的内反射，消逝场中的光子能量变化被光电二...
为应对细菌感染带来的医疗、食品与环境监测需求，本文报道了一种基于致密且有序排列的噬菌体层的细菌传感元件。该传感元件利用针对特定细菌菌株的T4噬菌体作为天然识别元件，通过表面化学修饰提高噬菌体表面覆盖度，并采用交变电场使噬菌体以尾朝上的取向沉积，从而增加可用受体结合蛋白数量、降低空间位阻。与传统随机取向噬菌体层相比，该方法使细菌捕获灵...
磁弹性生物传感器对生物物种具有质量敏感性，并可在病原菌检测中提供可靠性和重现性。本研究以 Metglas 2826MB3 非晶合金带为基底，经机械抛光后用直流磁控溅射沉积 Cr 和 Au 层，并切割为 5 mm×1 mm 传感条。研究比较了胱胺（CYS）、半胱胺（CYSTE）和巯基丙酸（MPA）三种硫醇在金表面形成自组装单分子层后对...
快速检测目标细菌对保障食品安全和预防食源性疾病至关重要。本文报道了一种用于在复杂食品工业过程水中鉴定和定量大肠杆菌（Escherichia coli，E. coli，作为模型指示菌）的光学生物传感器。该传感器基于纳米结构氧化多孔硅（PSi）薄膜，并在其表面功能化抗 E. coli 特异性抗体。将传感器直接暴露于新鲜切配果蔬加工线采集...
自发性细菌性腹膜炎是肝硬化患者腹水的急性细菌感染，发病率高且死亡率高，早期诊断和治疗对患者生存至关重要。目前腹水细菌分析主要依赖培养方法，但耗时长且操作繁琐。本文报道了一种基于双模波导（BiMW）的光子干涉生物传感器，用于在腹水中快速、无标记地直接检测细菌。该器件由直波导构成，同一偏振的两个光模式通过倏逝场与外部介质相互作用并发生干...
在线监测大肠杆菌培养中重组蛋白聚集体包涵体的形成是过程工程的重要挑战。散射光与反射光测量可提供非侵入、通用的检测手段。本研究评估了两种在线方法：一是在摇瓶培养中使用传感器平台进行180°散射光测量（λ=625 nm）；二是利用多孔硅光子阵列（SiPA）光学生物传感器在线测量反射干涉谱。结果表明，180°散射光能够监测与包涵体形成相关...
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...
本文报道了一种新型聚噻吩生物传感界面，其含有融合醌基团，并通过糖基化形成用于细菌检测的碳水化合物平台。该界面可实现无标记、无试剂检测，同时采用电化学和石英晶体微天平（QCM）两种换能方式，并分别利用菌毛-甘露糖直接结合以及刀豆蛋白A（Con A）介导的脂多糖（LPS）-甘露糖结合进行识别。导电聚合物独特的集体性质对微小界面扰动高度敏...
本文报道了一种基于单壁碳纳米管（SWCNT）的结型生物传感器，用于快速检测大肠杆菌K-12。作者将直径50 μm、镀金钨微线用聚乙烯亚胺（PEI）和SWCNT修饰，并将两根微线正交组装成可丢弃的交叉结传感器；随后在结区依次固定链霉亲和素和生物素化抗大肠杆菌抗体，以增强对目标菌的特异性识别。检测时，将细菌悬液滴加到功能化结区，使抗体与...
本研究开发了一种基于智能手机的生物传感器，用于检测绞肉中的微生物腐败，无需抗体、微珠或其他试剂，可作为肉类产品微生物污染的初步筛查工具，并有望用于伤口感染检测。将大肠杆菌K12溶液（10^1–10^8 CFU/mL）加入绞肉中模拟微生物污染。用880 nm近红外LED垂直照射绞肉表面，利用智能手机陀螺仪和数字摄像头在不同散射角采集散...
报道了基于糖蛋白固定化金属网器件（MMD）的无标记生物传感器，用于检测蛋白和细菌。含三甲基甲硅烷基糖蛋白 poly(Man-r-TMS) 经硅烷偶联反应固定到镍金属网器件表面，固定后保持网格形貌与透射特性。该传感器在中红外频段工作，利用 MMD 表面局域电磁场异常透射特性，当分析物结合到表面时引起透射谱凹陷频率和透射率变化。甘露糖结...
银纳米颗粒（SNP）具有抗菌活性，但其作用机制尚未完全阐明。本研究提出一种无标记、快速的非绝热锥形光纤（NATOF）生物传感器，用于研究 SNP 对大肠杆菌 K-12 的抗菌活性。SNP 与细菌相互作用可通过锚定或穿透细菌细胞层，改变锥形光纤传感区的折射率，进而改变光纤光学特性与输出信号。在相同条件下，以菌落计数法作为实验对照，并与...
本文报道了一种新型快速响应塑料光纤（POF）生物传感器，用于检测大肠杆菌。论文介绍了该结构简单、坚固的 POF 生物传感器的开发、校准和测量方法。U 形探针由专门设计的装置制造。采用蔗糖溶液进行校准，获得 1.33–1.39 的折射率（RI）范围，分别相当于水和细菌的 RI，并评估了灵敏度、准确度和重复性。POF 探针经抗大肠杆菌 ...
本文报道了一种基于纳米结构多孔硅的无标记光学生物传感器，用于快速捕获和检测大肠杆菌K12（Escherichia coli K12）模式微生物。该传感器依靠目标细菌细胞直接结合到传感器表面，无需对样品进行裂解等预处理。介孔二氧化硅薄膜作为光学换能元件，在白光照射下，其反射谱呈现清晰的Fabry-Pérot干涉条纹；对反射谱进行快速傅...
本研究与 Ibis Biosciences 合作，为 PLEX-ID 生物传感器系统开发了一种用于鉴定常见食源性病原菌沙门氏菌、大肠杆菌、志贺菌和单核细胞增生李斯特菌的检测方法。该平台利用电喷雾电离质谱（ESI-MS）检测短 PCR 扩增子的碱基组成。新设计的食源性病原菌（FBP）检测板使用 4 个基因片段，共设置 8 个扩增子靶标...
针对抗生素耐药问题，快速抗菌药物敏感性试验（AST）对指导治疗至关重要。本文报道一种新型自组装异步磁性微球旋转（AMBR）生物传感器，用于检测细菌生长并测定最低抑菌浓度（MIC）。该传感器由抗体包被的超顺磁性微球在倒置液滴界面自组装成稳定簇，在旋转磁场中异步旋转；细菌生长会改变簇的有效体积和流体拖曳，从而改变旋转周期。作者利用含酪蛋...