基于石墨烯在全内反射条件下的偏振敏感吸收特性，作者构建了一种结合石墨烯与微流控结构的光学传感器，用于对折射率进行高灵敏实时监测。石墨烯具有原子级厚度和强宽带吸收，在全内反射结构中，其对横电（TE）和横磁（TM）偏振模式表现出明显不同的反射率，且该反射率对与石墨烯接触的介质折射率变化敏感。该石墨烯折射率传感器能够快速、灵敏地监测局部折...
本文报道了一种无接触电导率检测系统的设计与实现，该系统由温控单元、数据处理系统和电化学（EC）池组成，用于无标记等温核酸扩增及其实时监测。EC池由微腔和叉指电极（IDE）构成无接触电导率生物传感器，并以盖玻片作为绝缘层。文中研究了无接触EC测量、海藻糖对扩增的影响以及芯片表面处理。凭借该生物传感器的优异性能，器件可检测低于0.1 p...
分子氧（O2）是所有专性和兼性需氧原核及真核生物的关键代谢物，在能量稳态中起核心作用；缺氧则广泛影响多种生理和病理生理过程。因此，实时监测细胞内氧水平是分析活细胞和组织中缺氧诱导过程的基本前提。本研究开发了一种遗传编码的 Förster 共振能量转移（FRET）生物传感器，用于观察活细胞内分子氧浓度的动态变化。该传感器命名为 Flu...
背景：急性上消化道出血（UGIB）内镜止血后早期再出血率可接近20%，并增加发病率和死亡率，但出血后即时监测手段数十年未显著改变。目的：开发并测试一种可内镜植入的无线生物传感器，用于在离体和在体猪UGIB模型中实时检测荧光素标记的血液。设置：动物实验室。设计：台式和急性动物研究。对象：5头猪。干预：在活猪中外科建立UGIB模型，使用...
顺铂自20世纪70年代临床应用以来，其抗肿瘤机制研究广泛，但顺铂如何随时间诱导细胞死亡仍不清楚。本研究采用新型细胞生物传感器芯片系统，对多种癌细胞系进行顺铂处理，并实时连续监测细胞呼吸、糖酵解和阻抗。结果显示，所有顺铂处理细胞系中呼吸首先受到影响，随后糖酵解在HT-29、HCT-116、HepG2和MCF-7细胞中发生显著延迟性干扰...
谷氨酸是脑内关键兴奋性神经递质，其过度释放参与神经元损伤。为明确尼莫地平对谷氨酸释放的影响，本研究在大鼠十一血管闭塞（11-VO）全脑缺血模型中实时监测细胞外谷氨酸释放。12只大鼠随机分为缺血组和尼莫地平治疗组，采用微透析安培生物传感器同步检测细胞外谷氨酸水平，并同步记录脑血流（CBF）和脑电图（EEG）。缺血期间向CBF探头侧方持...
Sauerbrey指出，厚度剪切模式（TSM）石英晶体传感器的共振频率偏移与沉积在其上的质量成正比。新型强电电路使TSM石英晶体传感器可在流体中工作，从而将该方法引入电化学和生物应用，包括检测病毒衣壳、细菌、哺乳动物细胞、DNA与RNA互补链相互作用、固定受体对蛋白配体的特异性识别以及完整免疫传感器。压电石英换能器可实现无标记分子识...
本文报道了一种用于细胞培养毒性实时监测的丝网印刷微带葡萄糖生物传感器系统。该传感器由含钴酞菁（CoPC）氧化还原介质和葡萄糖氧化酶（GOD）的水基碳墨丝网印刷而成，在12孔组织培养板中于37 ℃以安培法（+0.4 V）连续运行。24 h内，稳态电流对葡萄糖浓度在0–10 mM范围内线性，动态范围约30 mM；与分光光度法相比，线性区...
在尽可能接近活体条件的环境中分析和可视化研究数据是当前科学研究面临的最具挑战性的任务之一。目前，蛋白质功能对细胞代谢的影响通常通过一系列终点分析来评估，只能近似估计特定效应的发展过程。本研究展示了瞬时转染与生物传感器芯片系统相结合，可在活细胞中实时监测代谢相关参数，如氧消耗、酸化率和细胞黏附，从而分析特定蛋白对细胞代谢的影响。此外，...
本文报道了一种用于复杂介质中生物分子相互作用实时监测的新型生物传感器方法。该方法以人绒毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotropin, hCG）与其抗体在血浆中的相互作用为模型，利用表面等离子共振（SPR）生物传感器和无分散微流控系统，交替注入血浆样品与洗涤液，使非特异性吸附蛋白被快速去除而特异性结合得以保...
本研究旨在明确谷氨酸释放对大鼠十一血管闭塞（11VO）缺血模型中神经元细胞死亡的影响。采用250–350 g雄性Sprague–Dawley大鼠，建立5 min和10 min短暂闭塞的全脑缺血模型。手术过程中，利用微透析安培生物传感器实时测定细胞外谷氨酸浓度，并同步监测脑血流。缺血72 h后取脑，采用双免疫荧光检测神经元特异性核蛋白...
许多生命细胞过程具有电化学特征，适合用电位生物传感器测量。电位生物传感器通过测量细胞/传感器界面电位，可无创、实时监测细胞外环境变化，并作为整体细胞毒性指标。本研究采用电位传感器阵列研究对苯二酚（HQ）对培养哺乳动物 V79 细胞的细胞毒性。作者设计并表征了用于细胞生长的多种电极基底，包括金（Au）、聚吡咯-对苯二酚（PPy-HQ）...
在神经外科手术中，外科医生常对颈动脉进行多次短暂夹闭，可能导致神经元损伤。通常认为脑缺血所致神经元损伤与兴奋性氨基酸细胞外浓度相关。本研究在 11 血管闭塞（VO）模型中测量细胞外谷氨酸释放动态，比较单次闭塞与短间隔内重复短暂闭塞。同时用激光多普勒血流仪监测脑血流变化，并用安培生物传感器测定皮层谷氨酸水平。实时监测显示，重复短暂闭塞...
核酸扩增技术因能高灵敏检测靶DNA，已广泛应用于DNA传感器、DNA芯片和微阵列等生物传感器技术。然而，传统DNA传感器在检测过程中必须维持恒温、恒压和稳定粘度，因此难以对PCR等核酸扩增过程进行实时动态监测；压电传感器作为传统DNA传感器，也因PCR反应中温度剧烈变化而不适用。本研究将可在恒温条件下工作的链置换扩增（SDA）技术引...
本文报道了一种用于实时监测神经组织中L-谷氨酸释放的安培型微生物传感器。该传感器以铂（Pt）微电极为工作电极，先在电极表面通过循环伏安法沉积聚苯二胺（PPD）选择性屏蔽膜，以允许过氧化氢通过并排斥抗坏血酸、多巴胺、尿酸、5-羟色胺等常见干扰物；随后采用温和的溶胶-凝胶电沉积方法，将L-谷氨酸氧化酶（L-GLO）包埋于由TMOS、GO...
无线通信、移动设备和生物传感器技术的进步使能够随时随地监测人体生理信号的新型系统成为可能。本文提出一种面向移动生物传感器数据流（MBSDS）的三层架构，用于构建由佩戴式生物传感器产生连续数据流并传输至移动终端和控制中心的实时监测系统。该架构重点关注系统效率的三个关键问题：一是选择最优数据粒度，即启动一次新处理周期所需采集的输入数据包...
开发能够在复杂、未处理水样中直接对小分子分析物进行连续实时测量的生物传感系统一直是重大挑战，目前仅少数目标实现。作为通用解决方案，本文报道了微流控电化学适配体传感器（MECAS）芯片，将可响应分析物并结合后发生折叠、从而产生电化学信号的目标特异性DNA适配体与微流控检测系统集成。以可卡因为模型，作者实现了在未稀释、未修饰血血清中，对...
基于荧光检测的光学生物传感已成为定量表面固定探针与荧光标记靶标之间 DNA 杂交程度的标准方法，但其光学仪器体积庞大，难以用于即时检测。电化学检测技术有望消除对笨重光学部件的依赖，实现便携式设备；与荧光检测不同，多路电化学检测需要电子活性基底，并受益于集成电子仪器，以减小平台尺寸并避免未放大信号引出芯片带来的电磁干扰。本文报道了一种...
本文报道了差分相位表面等离子共振（SPR）成像在二维蛋白质生物传感器阵列中的应用。与常规角度 SPR 技术相比，该相位成像方法在光学传感元件利用效率上具有明显优势：角度法中每个传感位点需要一维探测器阵列定位 SPR 角度凹陷，二维成像器件最多只能提供一维 SPR 生物传感器阵列；而相位敏感 SPR 在时域采集数据，干涉图中每个像素可...
表面等离子共振（SPR）技术是测量分子与表面结合及结合常数的成熟方法。本研究将该方法拓展用于噬菌体-细菌相互作用研究，采用双通道微流控 SPR 传感器芯片检测废水中的体噬菌体（somatic coliphages）。体噬菌体被提议作为水体粪便污染的指示物，研究以其宿主大肠杆菌 WG5（E. coli WG5）作为选择性识别靶标。大肠...