本研究设计、制备并表征了双电层（EDL）门控 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）生物传感器阵列，用于研究细胞跨膜电位变化。该平台可在生理盐浓度下检测并计数结直肠癌循环肿瘤细胞（CTCs），同时研究细胞生物电信号，无需复杂自动化或样品预处理。实验发现，传感器响应可跟随被捕获细胞的跨膜电位变化，因此可作为全细胞传感平台动...
液体活检是一种通过患者体液样本微创获取疾病动态信息的方法，在癌症诊断、预后和监测中日益受到重视。尽管许多技术已在研究实验室中开发并验证，但将其拓展至临床场景和床旁检测仍是重要方向。本文系统讨论并评价用于循环肿瘤细胞（CTC）、外泌体（exosome）和循环肿瘤核酸（ctNA）捕获、检测与分析的微芯片技术。此类集成系统可将原本多步、手...
循环肿瘤细胞（CTCs）在患者血液中的检测对癌症早期诊断、精准治疗和疗效实时监测具有重要意义。本研究开发了一种基于苯硼酸修饰镀金聚合物基底规则三维表面微阵列的电化学策略，用于从癌症患者血液中捕获并检测CTCs。与光滑基底相比，三维微阵列显著提高了癌细胞捕获效率，达到光滑基底的3.8倍。由于三维微阵列上的苯硼酸基团与CTCs膜表面唾液...
大多数已报道的场效应晶体管（FET）生物传感器缺乏通用且特异识别目标分析物的方法。为此，作者提出一种基于五苯（pentacene）的FET，并构建由功能化氧化石墨烯（GO）墨水组成的氧化石墨烯支撑系统（GOSS）。GOSS带有特定官能团，可捕获目标生物分子，并通过压电墨喷打印沉积在五苯FET表面，在不改变器件结构的前提下提供模块化识...
条带模式成像流式细胞术用于稀有细胞检测时，需用 CCD 相机以视频方式采集运动荧光标记细胞，细胞运动轨迹形成条带，其长度与曝光时间成正比。动态成像条件带来高背景噪声等检测难题，尤其在使用低分辨率网络摄像头或智能手机相机进行床旁检测（POCT）时难以准确计数。为此，作者提出一种“计算生物传感器”，将生物传感硬件与计算算法结合，对硬件捕...
本文报道了一种基于硅纳米线场效应晶体管（SiNW FET）的术中生物传感平台，可在1小时内定量检测单个淋巴结中低至1个的播散肿瘤细胞（DTC）。该平台还成功用于结直肠癌患者外周血中循环肿瘤细胞（CTC）的检测。淋巴结DTC和外周血CTC的存在与患者不良预后密切相关。与当前基于组织切片病理检查的标准方法以及新兴分子检测金标准相比，Si...
早期疾病诊断中的生物标志物发现至关重要。表面等离子共振（SPR）等无标记技术无需标记或细胞分离，对表面分子和细胞相互作用变化高度敏感，可快速实时检测生物样品中的抗原。本文报道了一种基于光栅耦合表面等离子共振（GCSPR）和光栅耦合表面等离子体耦合荧光（GCSPCF）成像的芯片微阵列生物传感器，用于检测乳腺癌小鼠模型（FVB-MMTV...
本研究合成双适配体修饰二氧化硅纳米颗粒，同时靶向MUC1(+)和HER2(+)乳腺癌细胞系。与单适配体系统相比，双适配体系统可实现更广泛的乳腺癌诊断。染料掺杂二氧化硅纳米颗粒具有优异抗光漂白稳定性，可准确定量乳腺癌细胞。通过动态光散射、zeta电位、紫外-可见光谱和荧光光谱表征Dual-SiNPs的形貌与光谱特性。带负电的Dual-...
本文报道了一种用于从全血中自动定量卵巢癌细胞（SKOV3）的电化学 Lab-on-a-Disc（eLoaD）平台。该离心微流控系统集成了复杂样品处理，包括血液分离和从血浆中提取癌细胞，并通过无标记电化学阻抗实现特异性捕获与高灵敏检测。流动控制采用旋转驱动阀策略，包括虹吸阀、毛细管阀和离心-气动可溶解膜（DF）阀。检测体系中，含硫氨基...
乳腺癌是全球女性癌症死亡的主要原因，欠发达地区死亡率更高。理想的辅助治疗策略需要通过定期血液检测持续监测患者，以检测循环肿瘤细胞，从而判断是否需要额外治疗以防止癌症扩散。这一需求要求在全血中设计结构不复杂、可在贫困地区使用的肿瘤细胞生物传感器。本研究评估了一种廉价且简单的相对生物阻抗测量技术，借助磁性纳米颗粒，作为悬浮乳腺癌细胞的潜...
本研究基于新型2×3泄漏表面声波（LSAW）适配体传感器阵列，开发了一种无标记、高灵敏的肿瘤细胞识别与检测方法。阵列中每个谐振器单元均配备独立振荡电路，可独立工作且互不干扰，气相相位稳定性为±0.15°，液相为±0.3°。巯基修饰的MUC1适配体先固定于100 MHz LiTaO3压电晶体金电极表面，通过适配体与MCF-7乳腺癌细胞...
转移是大多数癌症死亡的原因。循环肿瘤细胞（CTCs）是从原发肿瘤释放进入血液的细胞，被认为是转移的主要促进者。因此，这些细胞是理解肿瘤生物学和改善疾病临床管理的重要靶标。近年来，多种技术被用于分离、检测和表征CTCs。由于CTCs属于稀有事件，其研究需要多学科考虑生物和物理特性。此外，分离活细胞可为转移发展提供进一步见解，细胞回收必...
本文提出一种由二氧化硅（SiO2）层和鱼骨状磁性薄膜构成的三维卷曲结构生物传感器，用于单细胞检测。该传感器以硅（Si）为基底，在 100 nm SiO2 上制备 10 nm 铬（Cr）粘附层、90 nm 镍铁（Ni80Fe20）鱼骨状磁性薄膜和 10 nm Cr 盖层，并通过刻蚀释放形成直径约 25 μm 的三维环状结构。磁阻（MR...
本文报道了一种基于反射干涉光谱（RIfS）的无标记微芯片生物传感器，用于检测循环肿瘤细胞（CTCs）。该传感器以铝片经两步电化学阳极氧化制备的高度有序纳米多孔阳极氧化铝（AAO）为传感平台，AAO 的纳米孔结构可产生强 Fabry–Perot 干涉信号。通过多步表面功能化，将生物素化抗 EpCAM 抗体共价固定于 AAO 表面，使其...
本文报道一种用于检测血液中稀有循环肿瘤细胞（CTC）的半集成电学生物传感器。样品首先通过抗 EpCAM 磁性微珠免疫磁分离与尺寸过滤进行富集，两种方法结合可获得较高富集性能，即使原始 0.5 mL 血样中仅加入 10 个 MCF7 癌细胞，回收率仍高于 70%。富集后的样品被转移至微芯片，在磁捕获室中进一步磁浓缩，随后通过固定在微电...
近期研究表明，纳米电子器件可在受体蛋白与表面功能化抗体结合时检测电学性质变化。本文首次报道一种单壁碳纳米管场效应晶体管（SWCNT FET）阵列，分别功能化IGF1R特异性和Her2特异性抗体，可在新鲜人血中灵敏、选择性地检测完整活MCF7和BT474人乳腺癌细胞。两种细胞系均过表达IGF1R和Her2，但水平不同。功能化相应抗体的...