本文提出一种基于纳米结构阳极氧化铝（AAO）基底的高灵敏生物传感器设计。在 AAO 基底上沉积金后，器件同时具有光学干涉和局域表面等离子共振（LSPR）特性，利用这两种不同光学性质可克服类似生物传感器灵敏度、选择性和动态范围有限的问题。作者通过两步阳极氧化制备均匀周期性纳米孔晶格 AAO 模板，并通过向模板中加入生物分子后光学响应的...
本研究开发了一种基于表面等离子共振（SPR）的高灵敏免疫传感器，用于检测肿瘤标志物癌胚抗原（CEA）。在裸金SPR传感芯片表面，首先用11-巯基十二烷酸（MUDA）形成自组装单分子层，再固定抗体。作者比较了直接捕获法和夹心法等不同免疫分析格式；为提高信号，将CEA抗原与检测/捕获抗体预先孵育后再注入芯片，并用Biacore 3000...
传统微生物学方法可提供杀菌剂杀灭速率和程度的可靠数据，但对快速杀菌剂在极短时间域内的初始杀灭速率信息有限。本研究描述了一种表达发光杆菌（Photorhabdus luminescens）lux 操纵子的重组大肠杆菌全细胞生物传感器。由于细菌发光直接与其代谢活性相关，通过监测光输出即可评估快速杀菌剂的作用。在存在有机污染条件下，分别测...
本研究制备了基于Fab片段印迹的表面等离子共振（SPR）芯片，用于实时检测人免疫球蛋白G（IgG）。首先以烯丙基硫醇修饰SPR芯片金表面，为聚合前驱体提供锚定位点；随后通过木瓜蛋白酶消化IgG并经FPLC/Protein A柱收集Fab片段。将Fab片段与含组氨酸功能单体N-甲基丙烯酰基-L-组氨酸甲酯（MAH）复合，在2-羟乙基甲...
生物分子相互作用的灵敏测量在基础生物学、微生物学、环境/农业/生物防御监测、纳米生物技术和诊断等领域具有重要价值。诊断中可通过检测患者样本中目标蛋白或基因组生物标志物的存在、缺失或异常表达来指导治疗；研究中则用于表征分子亲和力与特异性。现有 ELISA、PCR、凝胶电泳和质谱等方法多依赖荧光、放射性或比色标记，存在成本、试剂稳定性、...
本文报道将表面等离子共振相位成像（SPR-PI）用于线性微阵列格式，以实时测量表面生物亲和吸附过程。SPR-PI 在 ATR Kretschmann 构型中测量 p 偏振光在 SPR 角入射到金薄膜后反射光的相位偏移，并通过偏振器—石英楔去偏振器组合在界面形成干涉条纹图像。当生物分子吸附到金薄膜时，条纹位置发生移动。利用与干涉条纹垂...
谷氨酸过度释放被认为是急性脊髓损伤相关兴奋毒性导致细胞损伤的主要成分。本研究利用海人酸（kainate, KA）诱导的大鼠脊髓器官型切片培养体系作为兴奋毒性体外模型，将商用谷氨酸生物传感器置于切片腹角区域，实时监测KA应用1 h后内源性谷氨酸释放的时间过程与幅度。结果显示，0.5 mM KA处理后谷氨酸释放于给药后约7 min达到峰...
细胞分泌分子对基础研究和医学应用均具有重要意义。本研究提出一种基于生物芯片的方法，用于瞬时监测体外培养 B 淋巴细胞分泌的蛋白。作者利用表面等离子共振成像（SPRi）对蛋白生物芯片进行成像，芯片上微阵列化固定了抗原蛋白鸡卵白蛋白/卵溶菌酶（HEL）及一系列对照蛋白。将 B 细胞杂交瘤培养于芯片上，可实时监测其分泌的 HEL 特异性免...
病原菌的快速检测与鉴定对食品安全和感染控制至关重要。传统培养法耗时且真实样品前处理复杂。本文报道一种基于单壁碳纳米管（SWCNT）和适配体的无标记电位生物传感器，可在数分钟内直接、简单、选择性地检测复杂样品中的活菌。以大肠杆菌 CECT 675 作为致病性 E. coli O157:H7 的非致病替代物，传感器利用羧化 SWCNT ...
本文建立了一种基于葡萄糖氧化酶/碳糊电极（GOx/CP）的第一代葡萄糖生物传感器，并采用时序阻抗技术（CIT）实现葡萄糖浓度的实时测定。传感器以 900 mV 直流偏置叠加 0.4 Hz、50 mV RMS 交流信号进行极化，利用频率响应分析仪测量传感器—溶液界面的复阻抗幅值 |Z| 和相位。在 0–40 mM 范围内连续加入葡萄糖...
本文报道了一种基于全细胞的生物传感器，用于快速实时检测纳米材料对人类和环境的安全性。传统体外纳米颗粒细胞毒性研究通常只给出培养终点的毒性结果，忽略了纳米颗粒在目标时间范围内持续发生的细胞毒性效应。为此，作者设计了一种可同时进行多种细胞毒性检测的阵列式生物传感器，以满足对毒性进行实时、一致评估的需求。该传感器通过阻抗法监测人肺成纤维细...
电渗流生物传感是一种新技术，本文首次报道用于实时检测的电渗流生物传感器。该无标记传感器基于单壁碳纳米管（SWNTs）—抗体复合物形成的网络，作为“生物半导体”（BSC）。BSC的电导率与抗体—抗原“连接器”在SWNT网络中促进接触的数量直接相关。BSC通过将预功能化的SWNTs—抗体复合物直接固定在聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和聚碳...
本研究考察了利用 p 型场效应晶体管（FET）生物传感器在体外电化学检测血管内皮生长因子（VEGF）作为癌症生物标志物。基于偶联抗 VEGF RNA 适配体的羧基化聚吡咯纳米管（CPNTs）构建高性能 FET 传感器，可检测约 400 fM 的 VEGF 浓度。CPNTs 作为 FET 系统的高性能换能器，通过水包油乳液体系中的柱状...
荧光抗体蛋白（IgG）通过特异性结合共价固定在集成光学玻璃波导芯片表面的半抗原，被用作蛋白酶活性的测量底物。将芯片暴露于蛋白酶时，结合的荧光抗体分子被消化，倏逝场中可检测荧光按比例下降。该结合荧光抗体蛋白作为独特的通用蛋白酶底物，其生物活性与荧光信号共同构成测量基础。蛋白酶作用以实时模式监测，记录倏逝荧光的逐渐下降。芯片可通过过量胃...
本文报道了一种基于微型金属-半导体-金属（MSM）光电探测器的化学发光生物传感器，用于实时检测生物分子。该传感器采用半导体制造工艺，在100 μm×100 μm活性区制备了83条250 nm金属线、278 nm间距的叉指结构，并以90 nm二氧化硅钝化层隔离液相。器件在0.4 V偏压下工作，在1.46 mW/cm2光照下信噪比达36...
本文报道了一种用于手性识别的新型有效方法，即利用自组装牛血清白蛋白（BSA）或人血清白蛋白（HSA）修饰的石英晶体微天平（QCM）生物传感器。所构建的QCM手性生物传感器表现出快速、实时的对映选择性识别能力。通过记录传感器对五组对映体响应产生的共振频率变化，可计算QCM手性判别因子（αQCM）。此外，利用紫外-可见（UV-vis）和...
含组胺的后下丘脑区域（PH-TMN）在睡眠-觉醒调节中起关键作用。本研究利用谷氨酸生物传感器，以1–4 s时间分辨率，检测自由行为大鼠睡眠-觉醒周期中PH-TMN谷氨酸释放的快速变化。结果显示，与安静觉醒和非快速眼动睡眠相比，活动觉醒和快速眼动睡眠时PH-TMN谷氨酸水平升高；REM睡眠起始时谷氨酸水平在0.6±1.8 s内快速且渐...
本文报道了一种面向环境监控等现场应用的新型荧光阵列生物传感器，并成功用于DNA杂交检测。该传感器以普通显微镜玻璃片同时作为换能器和生物阵列载体，利用聚焦的532 nm LED对玻璃片表面的多个传感区进行正交激发，激发产生的荧光通过全内反射在玻璃片内导引至边缘直接连接的光电倍增管（PMT）检测。系统无需机械扫描或成像光学元件，即可对四...
石英晶体微天平（QCM）谐振传感技术近年来被用于监测细胞黏附与特异性配体相互作用，推动了 QCM 生物传感器的发展。本研究将人源口腔上皮细胞 H376 培养在石英传感器表面，并利用 QCM 技术原位研究其对微球的响应。结果表明，该新型生物传感器能够在模拟口腔流动条件下实时跟踪细胞与微球的相互作用。微球诱导的独特频率曲线被归因于质量增...