三叉神经痛（TN）是最常见的神经病理性疼痛疾病，但其发病机制仍不清楚。主流观点认为一氧化氮（NO）可能通过血管扩张引起神经压迫与刺激，从而导致该病，因此实时检测 NO 生成具有重要意义。传统 NO 评估多依赖间接比色或化学发光方法，灵敏度和空间分辨率有限，难以满足复杂生物环境中的实时评估需求。本文报道了一种基于铈单原子纳米酶（Ce1...
病原菌的快速检测对全球公共卫生具有重要意义。现有检测技术通常受限于效率低、成本高以及易受污染等问题。表面等离子共振（SPR）技术基于金属–介质界面处的衰减全内反射原理，利用表面等离子体对入射光子的共振吸收，通过追踪共振条件变化来检测局部折射率的微小变化，因而具有检测速度快、灵敏度高、可实时无标记监测等优势。本综述系统概述了 SPR ...
人生长激素（hGH）是由垂体前叶合成和分泌的多肽激素，其过量与垂体腺瘤引起的肢端肥大症相关，缺乏则与矮小症和Turner综合征等障碍相关。本研究报道了一种基于反射干涉傅里叶光谱（RIFTS）的微流控光学生物传感器，用于实时检测hGH。该平台以单层纳米孔阳极氧化铝（NAA）为核心，采用两步阳极氧化法制备，初始孔径为30–35 nm；通...
甘氨酸是最简单的氨基酸，参与嘌呤、卟啉、谷胱甘肽、肌酸和尿酸等重要生物分子的合成，其血浆浓度与肥胖、2型糖尿病、非酒精性脂肪肝、精神分裂症及多种癌症等病理状态相关。现有甘氨酸定量方法如液相色谱-串联质谱、高效液相色谱和气相色谱-串联质谱虽然准确，但设备昂贵、样品前处理复杂且耗时。本文报道一种基于固定化漆酶和表面等离子共振（SPR）的...
阻抗生物传感对高灵敏生物分子检测至关重要，但传统方法依赖笨重且昂贵的阻抗分析仪，限制了其在即时检测中的便携性。本文提出一种集成硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）生物传感器、高增益放大电路和 FPGA 实现的一维卷积神经网络（1D CNN）的先进生物传感系统。该系统将 SiNW-FET 传感与 FPGA 深度学习降噪结合，形成紧...
本文报道了一种用于纳升级液滴检测与表征的新型片上光谱微传感器。该器件将互指环形电极（IRSE）与微流控通道无缝集成，可同时实现液滴生成、表征和传感。IRSE采用29对金属电极，电极宽度和间距均为10 µm，外半径600 µm，占用面积1.13 mm2，具有更高的电容和阻抗信号幅度、重复性与可靠性。微流道由SU-8主模和PDMS软光刻...
血清素（5-HT）是参与多种神经功能的关键神经递质，其胞外释放与清除迅速、浓度低且存在多种干扰物，检测难度较大。本文报道了一种基于适配体的电化学传感平台，可连续、实时监测5-HT，并具有较高的灵敏度和选择性。该平台采用单频电化学阻抗谱（EIS）技术，在连续监测中对5-HT浓度阶跃变化的响应时间约为1 min。在连续样品流动条件下，传...
泛素化是维持正常细胞功能的关键通路，其异常可导致细胞功能障碍并引发多种疾病。筛选和开发靶向泛素化级联的小分子抑制剂需要快速、稳健的检测方法。目前检测泛素化的常用技术包括荧光、分光光度、化学发光、核磁共振和放射性示踪，其中 Western blot 最常用，但耗时长且难以用于精细时间过程研究。本文提出利用生物层干涉仪（BLI）实时、快...
组织芯片（TC）又称微生理系统（MPS）或器官芯片（OC/OoC），旨在小尺度模拟人体生理，以提高动物模型的可重复性和人体相关性，并降低费用与伦理成本。然而，现有TC大多采用终点分析，难以在细胞产生特定生物分子时进行实时检测。为此，作者将用于炎症细胞因子的光子生物传感器整合到模型TC中。人支气管上皮细胞在微流控装置中培养，并用脂多糖...
2019冠状病毒病（COVID-19）传播迅速且出乎意料，缺乏特效治疗，给公共卫生和日常生活带来严重干扰，因此快速、准确、早期诊断至关重要。本研究制备了基于氧化石墨（GO）的场效应晶体管（GO-FET）生物传感器，并用抗COVID-19抗体功能化，用于实时检测COVID-19刺突蛋白抗原。采用热蒸发法在基底表面沉积金电极，氧化石墨通...
电化学纳米生物传感器因可同时实现高灵敏度定性与定量分析，在医疗、农业、环境和运动分析等领域受到关注，但其实时检测性能受环境和电子传输材料影响。本研究发现氧化石墨/钴/壳聚糖（GO/Co/chitosan）复合材料具有较强稳定性和电子转移能力，并将其用于构建高灵敏度、高稳定性的生物电化学纳米生物传感器。该复合材料作为介质修饰电极，通过...
本文提出一种实时无标记侧向偏移熔接无芯光纤马赫-曾德尔干涉仪（LOFMZI）生物传感器，用于检测促炎细胞因子肿瘤坏死因子α（TNF-α）。传感器由单模光纤、无芯光纤和侧向偏移无芯光纤熔接构成，光在侧向偏移无芯光纤与腔体中传播并发生干涉，表面蛋白富集引起有效折射率变化，使干涉谷波长发生红移。疏水蛋白 Grifola frondosa ...
霉菌毒素是食品与饲料中常见的污染物，其污染问题因供应链复杂化而加剧，威胁人畜健康并造成经济损失。本文报道一种基于单硅芯片上石墨烯场效应晶体管（GFET）阵列的霉菌毒素生物传感器。针对赭曲霉毒素A（OTA）的适配体作为识别元件，通过吡啶丁酸琥珀酰亚胺酯（PBASE）共价连接至石墨烯表面；施加横向电场可促进PBASE与石墨烯的π-π堆积...
基于患者来源干细胞的三维细胞培养是癌症个体化治疗的重要体外模型，但微生理系统中培养条件和代谢物浓度（尤其低氧）常无法连续原位获取。作者开发了一种微流控器官芯片平台，用于基质型异质三维培养，并完全集成电化学化学/生物传感器阵列，实时监测能量代谢物氧气、乳酸和葡萄糖。先进微结构使细胞基质可用标准实验室设备直接整合，实现隔室化和微流控接入...
能够实时检测生物分子的固态晶体管传感器在新兴生物分析应用中极具吸引力，但将可规模化制造与所需性能相结合仍具挑战。本文提出一种新型生物传感器晶体管概念，采用溶液法制备的In2O3/ZnO半导体异质结，并构建几何工程化的三通道结构，用于快速、实时检测重要生物分子。该传感器将高电子迁移率通道与带有固定分析物受体的传感表面紧密耦合，其中高迁...
强度探测表面等离子共振（ISPR）传感结构简单，是目前应用最广泛的表面等离子共振技术之一，但其灵敏度相对较低，尤其是强度探测SPR成像（ISPRi）。本文提出一种基于ISPRi实时监测传感器表面生物分子结合的新方法。该方法通过采集反射光谱中两个特定波长处的反射光强，并计算二者差值作为传感信号，从而增强折射率变化引起的强度响应。作者还...
本文提出一种基于电阻和电容的葡萄糖生物传感器，兼具定量、良好线性、温度校准和实时检测优势。其中对称蛇形电阻作为温度传感器，通过增大与葡萄糖溶液的接触面积，使电阻随温度变化，实现对溶液温度的有效监测；交织电容作为生物传感器，与葡萄糖溶液充分接触，使电容随浓度敏感变化，实现高灵敏度监测。器件采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控通道，形成...
嗜铬粒蛋白A（CgA）血液水平是神经内分泌肿瘤等疾病的重要生物标志物。传统检测方法成本高、耗时长且重复性差。本研究验证了表面等离子共振（SPR）这一简单、无标记技术用于CgA定量。在最佳条件（pH 5.0、10 mg/mL）下将CgA抗体（CgA-Ab）固定于CM5传感器芯片，形成CgA-Ab-CM5芯片，并优化结合与再生条件。结合...
微塑料因广泛存在及其对人体的潜在危害而受到关注，评估微塑料与健康细胞的生物物理相互作用已成为研究重点。本研究聚焦于利用表面等离子共振（SPR）探索微塑料的运动模式并发展低浓度检测方法。首先通过研磨和过滤制备平均粒径约20 μm的微塑料，并探究其在SPR微流控中的运动方式；随后利用SPR分析其特性。色谱分析表明，微塑料的表面电荷主导洗...
蛋白酶在医学、制药和生命科学中具有重要作用，因此需要低成本、可靠且灵敏的实时监测方法来测定蛋白酶活性。本文报道了一种基于重组融合蛋白底物与生物层干涉（BLI）的蛋白酶活性检测新方法，并以人类免疫缺陷病毒1型蛋白酶（HIV-1 PR）作为模型酶进行建立和验证。该方法将重组蛋白底物固定于生物传感器表面，HIV-1 PR 对其特异性切割后...