本研究采用半导体工艺在透明玻璃片上制备阻抗生物传感器，用于实时监测细胞生长及细胞–药物反应，并与常规生物测定比较以验证其有效性。每孔接种约10000个NIH/3T3细胞，培养48 h后加入6.67 µg/mL嘌呤霉素，继续观察48 h凋亡过程。通过1 kHz至1 MHz频率扫描确定最敏感频率范围为367–440 kHz，并在96 h...
本研究提出一种基于集成无源器件（IPD）技术的生物传感器，用于实时测量固体培养基上微生物的生长。以毕赤酵母（Pichia pastoris，GS115株）为模型生物验证传感器性能。该传感器中心为互指电容，外围为螺旋电感结构，并在电容中增加12个空气桥，以增强传感器在相同高度处辐射的电场强度。首先利用电容式生物传感器验证可行性，酵母生...
工业食品生产过程需要实时监测与调控策略，以保障产品质量、得率和生产效率。本文提出一种可推广的亲和型生物传感器开发方法，用于工业食品过程中小分子的连续监测。作者以马铃薯果汁中糖苷生物碱（glycoalkaloids, GAs）的测定为例，利用噬菌体展示技术筛选抗solanidine抗体片段，并将其重组表达为(scFv)2-Fc或(VH...
本文报道了一种基于半导体工艺在玻璃载片上制备的电容式生物传感器，用于实时监测NIH 3T3细胞生长及细胞-药物相互作用。在48 h培养过程中，传感器以10 min为间隔连续采集1 kHz至1 MHz范围内的电容信号。随着NIH 3T3细胞数量增加，电容值逐渐升高。培养48 h后，向培养腔中加入6.67 µg/mL嘌呤霉素，以监测细胞...
肌酐是评估肾功能及尿毒症早期筛查的重要生物标志物，但传统肌酐检测设备多依赖外部电源且体积较大，限制了其在日常健康监测中的普及。本文报道了一种基于酶修饰氧化锌（ZnO）纳米线压电-酶反应耦合效应的自供电生物传感器，用于实时检测汗液中的肌酐浓度。该器件以ZnO纳米线作为压电换能层，表面修饰肌酐酶、肌酐酶和肌氨酸氧化酶，在机械激励下产生压...
病原菌抗菌药物耐药性（AMR）上升已成为人类和兽医医学的全球威胁。除抗生素外，抗菌肽（AMPs）可作为抑制细菌（包括耐药病原菌）在不同表面生长的替代策略。生物膜形成始于细菌黏附，使针对细菌细胞的抗生素面临额外挑战。本研究旨在建立一种实时方法，利用创新热传感器监测 AMPs 对（a）细菌黏附到定义基底和（b）生物膜形成的抑制作用。作者...
本文报道了一种基于紫外光引发巯基–烯偶联（TEC）反应的硅基生物传感器共价生物功能化方案。该方案利用三(2-羧乙基)膦（TCEP）在铰链区还原抗体获得含游离巯基的半抗体（hIgG），并将其共价固定于经乙烯基活化的绝缘体上硅（SOI）纳米光子传感芯片表面。传感芯片包含光子带隙（PBG）结构，其光谱边缘位置对周围介质折射率变化敏感。研究...
本文报道了一种用于实时分析血栓形成的新型生物传感器。快速、准确地监测个体血栓风险是心血管诊断和止血性疾病治疗中的关键挑战。传统方法通常在体外实验结束后用共聚焦显微镜估计血栓体积，无法提供流动全血中血小板粘附和聚集的动态行为信息。该装置可独立工作，也可与显微镜系统集成；在全血灌注过程中，实时获取荧光标记血小板的图像，同时在一对特制金微...
三维（3D）细胞培养因更接近生理环境而受到关注，但传统二维成像和细胞传感器难以实时监测3D培养中的细胞行为。本文报道了一种由垂直排列电极对组成的3D电容细胞传感器。将表达绿色荧光蛋白的人乳腺癌细胞（GFP-MCF-7）封装于海藻酸钠水凝胶中，并在3D培养系统中培养时，通过测量电容变化，可非侵入、实时监测不同高度处的细胞增殖和凋亡。此...
药物依从性监测长期依赖患者自报、药房续方、电子药瓶和药片计数等间接指标。本文描述一种可吞咽生物传感器系统，其核心为附着射频识别（RFID）标签的明胶胶囊。胶囊吞服后在胃酸中溶解，释放研究药物并激活 RFID 标签，使其向佩戴式中继设备发射唯一信号；中继设备将带时间戳的消息无线传输至符合 HIPAA 要求的云端服务器，从而作为药物摄入...
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...