快速检测大麻主要代谢物11-诺-9-羧基-Δ9-四氢大麻酚（THC-COOH）对法医和职场毒品检测至关重要，但传统免疫分析常缺乏灵敏度与客观性。本研究开发了一种便携式侧流免疫分析装置，由微流控卡盒和荧光读数仪组成，用于尿液中THC-COOH的半定量检测。装置采用测试线/参考线荧光强度比（T/R）校正尿液基质效应，提高结果客观性。使用...
疫苗诱导免疫性血栓性血小板减少症（VITT）是新冠疫苗接种后新发的罕见但危及生命的血栓性疾病，需要积极治疗以改善预后。目前尚无有效的 VITT 诊断检测方法，确诊通常需要满足多项标准，包括近期疫苗接种史、血小板计数、与 VITT 密切相关的血栓性疾病——肝素诱导血小板减少症（HIT）的 ELISA 阳性结果，以及 PF4 依赖性功能...
微流控生物传感器为冠状病毒的实时分析提供了小样本量解决方案。本研究采用田口正交表 L9(34) 优化用于快速检测 SARS-CoV-2 的生物芯片，设置雷诺数（Re）、Damköhler 数（Da）、Schmidt 数（Sc）和反应表面无量纲位置（X）四个关键参数，共九组实验。通过信噪比（S/N）和方差分析（ANOVA）确定最优参数...
自 HIV 流行以来，CD4+ T 细胞计数已成为评估免疫缺陷的常规检测，流式细胞术是金标准。为改善低资源环境和即时检测中的诊断性能，本文报道一种新型电化学微流控装置，可进一步用于 HIV 管理。该装置将电化学传感器集成于 PDMS 微流控结构中，实现芯片上电极功能化与细胞检测。采用电化学阻抗谱，传感器对从血液样品中分离的 CD4+...
植物病原游动孢子在多种重要植物病害传播中起关键作用，其早期检测对有效病原管理至关重要。现有病原检测方法依赖劳动密集型的样品采集和实验室检测，缺乏实时反馈能力，亟需可现场部署并远程读取的方法。本研究开发了一种新型游动孢子传感装置，将微流控采样系统与微流控细胞计数器相结合，并利用趋化反应选择性检测运动孢子。以 Phytophthora ...
食源性致病菌的快速检测对保障食品安全、预防食源性疾病暴发至关重要。传统培养、酶联免疫吸附试验（ELISA）和聚合酶链反应（PCR）等方法虽准确，但常耗时、费力，难以满足现场快速筛查需求。微流控生物传感器将微流控芯片与生物识别元件结合，可在芯片上完成样品输送、混合、孵育、分离和检测，具有样本量小、试剂消耗低、分析快速、集成度高和便携性...
微生物污染是威胁中药制剂安全的重要因素，微流控检测在快速细菌检测中表现出显著优势。本研究开发了一种新型光学生物传感器，用于在微流控芯片上快速、灵敏地检测中药中的沙门氏菌。免疫金@铂纳米催化剂（Au@PtNCs）用于特异性标记细菌，磁性纳米珠（MNBs）结合新型高梯度磁场用于特异性捕获细菌。免疫MNBs、免疫Au@PtNCs和细菌样品...
微柱阵列电极因增强传质、降低检出限和微型化潜力，在电化学生物传感器设计中具有重要作用。其性能受电极几何形状、高度等影响。本研究设计了一种基于微柱阵列电极的微流控电化学生物传感器，并在 COMSOL Multiphysics 中建立三维数值模型，比较 I 形与圆柱形微柱阵列电极的响应电流。工作电极由 100 根高 300 µm 的微柱...
癌症早诊可显著改善患者预后，生物标志物为更早、更精准诊断提供途径。微流控生物传感器已成为体液肿瘤标志物检测的有力工具，具有灵敏度高、特异性强、分析快速等优势。本文综述2018—2024年微流控生物传感器在癌症早筛中的进展，系统介绍其工作原理、芯片制备技术以及与纳米技术整合用于肿瘤标志物检测的策略。文章进一步总结新型检测技术、纳米材料...
类风湿关节炎（RA）是一种导致多器官和组织广泛损伤的慢性自身免疫性疾病，目前尚无根治方法。本研究提出一种微流控检测平台，将微流控反应芯片与微光谱仪结合，用于准确检测与关节炎相关的抗环瓜氨酸肽抗体（anti-CCP Ab）生物标志物。微流控反应芯片表面经链霉亲和素功能化，通过链霉亲和素–生物素反应固定生物素标记环瓜氨酸肽（biotin...
石墨烯场效应晶体管（GFET）因在生物分子信号放大方面具有优异性能，被广泛用于生物传感，在临床诊断的高灵敏度和即时检测方面具有巨大潜力。然而，复杂制备步骤是限制 GFET 进一步研究和应用的主要瓶颈。本研究提出一种模块化制备技术，通过 3 个独立步骤构建微流控 GFET 生物传感器。通过引入低熔点金属电极和复杂流道，保持石墨烯结构完...
糖基化是蛋白质最常见的翻译后修饰，参与调控正常与病理状态下的多种生物学过程。异常糖基化与恶性转化密切相关，可形成与肿瘤发生、进展相关的特征性糖模式，并影响肿瘤增殖、侵袭、转移和治疗抵抗。癌细胞释放的小细胞外囊泡（sEVs）携带与其来源细胞相似的糖模式，因此有望成为癌症监测标志物。然而，现有技术难以追踪循环中肿瘤来源的痕量 sEVs，...
流电流检测分析物的实验与理论已有报道，但尚需建立可行、稳健且可扩展的微芯片生物传感器。本研究采用可扩展硅微加工技术在硅片上制造微芯片，并对其进行表征与优化，用于检测粒径30–200 nm的小细胞外囊泡（sEVs，由纳米颗粒追踪分析确定）。以蛋白-配体对和sEVs评估的器件灵敏度显著优于此前基于相同原理的方法。作者开发了封闭式和可拆卸...
集成光流控器件因能结合微流控小体积流体处理与光子结构分析能力，成为快速生物传感器研究热点。本文报道了一种基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）的芯片，集成两个片上流体分布式反馈（DFB）染料激光腔，并与正交分析物通道耦合，用于多重荧光激发。一个DFB光栅填充溶于二甲基亚砜（DMSO）的4-(二氰亚甲基)-2-甲基-6-(4-二甲氨基苯乙烯基...
鹿科动物可感染一种致死性神经退行性疾病——慢性消耗病（CWD），其病原体为错误折叠的朊病毒蛋白，可通过污染体液、组织或环境暴露传播。目前CWD诊断主要依赖ELISA筛查鹿咽后淋巴结，并以免疫组化（IHC）确认阳性结果，但现有方法存在灵敏度和特异性不足的问题。本文报道一种准确、快速、低成本的微流控MEMS生物传感装置，用于检测咽后淋巴...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）诊断能力不足导致治疗延误和疫情评估不准。现有方法包括实时逆转录PCR、实时逆转录环介导等温扩增和快速抗原检测；PCR灵敏度高但需实验室且耗时约6小时，快速抗原检测约15分钟但灵敏度低（通常至少3000 TCID50/ml）。本文开发了一种基于MEMS阻抗的微流控生物传感器，可在现场...
本文报道了一种基于微流控的集成生物传感器，用于测定血清中总胆固醇。该传感器将微流控芯片中的反应/检测区与磁保留酶微反应器（MREµR）相结合，并通过分叉光纤束（BFOB）连接常规荧光分光光度计实现远端荧光检测。检测基于在微尺度上利用固定在磁性纳米颗粒（MNPs）上的胆固醇酯酶（ChE）和胆固醇氧化酶（ChOx）对胆固醇进行酶促水解和...
本文采用有限元方法对用于检测SARS-CoV-2的微流控生物传感器性能进行数值分析，并将计算结果与文献中报道的实验数据进行比较以验证模型。研究的新颖性在于引入Taguchi方法开展优化分析，设计L8(2^5)正交表，考察雷诺数（Re）、Damköhler数（Da）、相对吸附容量（r）、平衡解离常数（KD）和Schmidt数（Sc）五...
面对快速传播病毒带来的疫情威胁，亟需简单、可靠且能早期诊断的方法，以便在症状出现前检测极低病原体载量。目前逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）最可靠，但耗时长、依赖专业试剂与人员，且成本高、可及性差。因此，开发可微型化、便携且高可靠性的病原体早期检测传感器，对阻断疾病传播、评估疫苗效果及监测新变异株具有重要意义。本文开发了一种高灵敏微...
即时检测（POCT）越来越多用于现场，尤其是户外环境。现有POCT（多为侧流免疫分析）的性能易受环境温度和湿度影响。作者开发了一种自包含免疫分析平台——D4 POCT，将所有试剂集成于毛细驱动被动微流控卡盒中，最大限度减少用户操作。该检测可由便携式荧光读取仪D4Scope成像并分析，提供定量结果。本文系统评估了D4 POCT在不同温...