微型化微流控生物传感器因集成芯片实验室技术与电化学分析，已成为便携式即时诊断的重要方向。然而，在单一器件中实现小型化、集成化且可靠的多指标同步电化学检测仍具挑战。本文提出一种同步微流控电化学生物传感系统，可在单一器件中检测多种肺动脉高压相关生物标志物。该微型化传感器由五个腔室组成，利用自制气动微阀精确且独立地控制流路；每个腔室连接一...
生物传感器开发需要系统优化决定最终动力学、灵敏度和特异性的免疫分析条件。现有生物受体-靶标相互作用分析系统常存在操作时间长、通量低、样品消耗大和成本高等缺点。本研究评估新型微流控 Evalution™ 平台用于快速高通量开发夹心免疫分析，并以流感 A 核蛋白检测为模型系统。利用该平台条形码微颗粒和多通道微流控特性，在两次 80 mi...
生物传感器微通道中分析物与固定配体的结合反应常受扩散边界层限制，导致响应时间延长并影响整体性能。本文提出一种通过流体流动工程改善微流控生物传感器结合效率的方法。作者对微流控通道内方形截面长方体障碍物周围的流场变形进行数值研究，并利用这些变形模拟分析物向敏感膜的输运，以增强结合与解离过程。研究考察了障碍物距微通道入口的位置、平均流速和...
胶体磁性颗粒（MPs）因可被磁体操控，已在分子诊断中应用数十年。在核酸检测中，MPs 可作为捕获支持物，实现生物分子的快速、简单分离；其表面可通过涂覆多种聚合物材料进行功能化，从而适配不同应用。由于颗粒表面具有特异性活性，MPs 可提高检测的灵敏度与特异性，实际应用中比传统方法更高效。除传统检测外，MPs 还成功作为微流控和芯片生物...
本文报道了一种集成ZnO纳米棒的微流控免疫荧光检测平台（ZnO-NIM），用于高灵敏、高选择性地检测禽流感病毒（AIV）。该平台利用ZnO纳米棒的三维形貌和独特光学性质，将H5N2 AIV的检出限降至3.6×10^3 EID50 mL−1，比传统酶联免疫吸附试验（ELISA）灵敏约22倍。整个病毒捕获与检测过程可在1.5 h内完成，...
无标记纳米颗粒等离子体光学传感结合器件微型化与微阵列集成，为快速多重生物分子分析提供了有前景的方法，但灵敏度不足限制了其在临床和生命科学中低丰度生物分子检测中的应用。本文报道了一种集成微电极的纳米等离子流体器件，用于通过交流电渗增强局域表面等离子共振（ACE-LSPR）生物功能化纳米颗粒成像，对低丰度细胞信号蛋白进行快速无标记分析。...
器官芯片是用于模拟人体组织与器官重要生物学和生理参数的微型化微流控三维模型，近年来已成为个性化医疗和药物筛选的可行平台。这些体外模型具有仿生组成、结构和功能，有望替代传统平面静态细胞培养，并弥补现有临床前动物模型与人体之间的差距。多个类器官模型还可通过微流控相互连接，以分析多器官相互作用。尽管已建立多种人源器官芯片模型，但多传感器系...
本文报道了一种用于微阵列高通量蛋白相互作用分析的无标记检测系统。作者采用单波长成像反射干涉（1λ-iRIf）作为检测技术，并制备显微镜载玻片格式的微流控流池，以降低试剂消耗并兼容常规实验室操作。与成像表面等离子共振、石英晶体微天平或生物层干涉相比，该系统对温度漂移更稳健，且可分析更大阵列。系统空间分辨率为7 µm，时间分辨率≤50 ...
本文介绍可编程生物纳米芯片（p-BNC）这一具备学习能力的即时检测生物传感器平台。p-BNC 将一次性微流控卡盒、便携式分析仪、自动数据分析软件和移动健康界面集成，用于将少量患者样本中的生物标志物转化为可解释的临床评分。卡盒为自含式微流控器件，内置磷酸盐缓冲液（PBS）泡罩，通过泡罩驱动实现准确、可重复的液流输送；样品经被动阀计量和...
过去二十年，食物过敏患病率上升和包装食品摄入增加，迫切需要更快速、准确、灵敏的方法检测食品中潜在过敏原以控制过敏原含量。多数商业过敏原检测工具依赖ELISA等免疫分析，但ELISA费时且昂贵。生物传感器因快速、高灵敏、高选择性、低成本、环保和易操作而成为合适替代。本研究开发了一种集成量子点（Qdots）适配体功能化氧化石墨烯（GO）...
抗氧化剂的快速、简便、准确定量对实时监测个体健康具有重要意义。本文报道了一种基于抗坏血酸氧化酶（ascorbate oxidase, AOx）固定的紫外-可见（UV/vis）光谱微流控传感器，用于特异性定量抗坏血酸（ascorbic acid, AA，维生素C）。由于AOx是一种相对不稳定的酶，作者比较了三种固定策略：氧化铝（Al2...
本文报道了平面频率混合磁检测（p-FMMD）技术用于磁免疫分析的实验结果，可获得超顺磁材料的二维磁图像。该方法基于超顺磁纳米颗粒固有的非线性磁化特性，当高、低频磁场同时作用于磁非线性纳米颗粒时，记录其产生的和频分量。作者将p-FMMD应用于微流控平台中超顺磁氧化铁纳米颗粒（SPIONs）的二维扫描成像，系统能够获取宽至30 μm微通...
从全血中计数特定细胞类型对研究和诊断非常有用，例如 HIV/AIDS 诊断中 CD4 和 CD8 T 细胞的计数。我们开发了一种基于差异免疫捕获技术的生物传感器，可在 30 min 内使用 10 µl 血液计数特定细胞。本文提供完整分步方案，以复制用于 CD4 和 CD8 细胞计数的该生物传感器。该生物芯片还可适配用于计数其他特定细...
本文报道一种用于体外检测肠杆菌科细菌（如大肠杆菌）和生物素化抗体的微流控双用途生物传感器。该传感器将功能化磁性微球分别与分析物结合后注入静态微流控通道，无需泵送系统，通过集成微导体顺序通电产生移动磁场梯度驱动磁珠运动。集成GMR自旋阀传感器检测磁珠杂散磁场，以未负载磁珠速度为参考，通过负载磁珠速度降低判断阳性。对大肠杆菌，抗大肠杆菌...
本文报道了一种集成多壁碳纳米管/二茂铁（MWCNT/Fc）电化学传感器的微流控多路检测平台，用于直接检测丙型肝炎病毒DNA和临床分离株中结核分枝杆菌基因组DNA。该平台在150 μL/min高流量下运行，使传感器表面形成约230 nm的极薄耗尽层，将目标DNA捕获速率提高到约每秒1条链；而无流动静态条件下仅为0.02分子/s。该微流...
微工程与微纳制造技术为开发低样本量、集成化、自动化且成本较低的生物传感系统提供了重要途径。除电子束光刻、模板光刻、纳米压印光刻和蘸笔光刻外，基础光刻因制造简便、设备要求低且可制作亚微米级图案，被广泛用于微工程传感系统设计。本文综述了三类微工程生物传感器：基于微/纳图案化、微流控和微机电系统（MEMS）的传感器件。微/纳图案化技术可制...
本文报道一种新型芯片实验室（lab-on-a-chip, LOC）装置，用于通过简单电压测量同时检测多种生物标志物。该生物传感器的功能化在使用前即时于芯片内原位完成，有利于试剂储存和器件大规模制备。通过改变芯片内流动的样品体积，可调节灵敏度、检出限（LOD）和定量限（LOQ）。作为概念验证，系统被用于定量检测血液中两种可用于前列腺癌...
生物传感器需要能特异性结合靶标分析物的生物识别元件，以及将该结合事件转换为可测信号的信号换能器。尽管现有生物传感方法可在实验室环境中灵敏检测多种靶标，但利用传统光学、质量或电化学换能器开发低成本便携式即时诊断生物传感器仍存在固有困难。因此，开发用于低成本和便携环境中识别结合事件的新型生物传感换能元件具有重要意义。本文展示了一种新型电...
生物传感器是一种将生物或生物来源的敏感识别元件固定于物理化学换能器上的紧凑型分析装置，用于测量一种或多种分析物。微流控系统可提供高通量处理、增强传质以控制流场、提高不同试剂混合速率、将样品和试剂体积降低至纳升级、提高检测灵敏度，并能在同一平台上完成样品制备与检测。基于这些优势，微流控技术与生物传感器技术的集成能够将化学与生物组件合并...
本文提出一种利用自组装磁性微珠链增强微流控生物传感器灵敏度的新方法。通过间距为350 μm的软磁晶格在微流控通道中引入磁场梯度，可获得可调且超过5倍的灵敏度提升。交变磁场促使磁性微珠自组装成链或簇，改善样品灌注以及分析物与微珠之间的有效接触。软磁晶格可独立于通道几何形状和芯片材料，应用于任意微流控生物传感平台。基于微珠的方案同时实现...