Plasmonic vertical dimer arrays as elements for biosensing.
金属纳米颗粒的局域表面等离子体共振（LSPR）对周围介质折射率高度敏感，可用于生物传感。分子结合到颗粒表面会改变其近场有效折射率，引起共振波长的可逆移动。本文报道一种基于耦合等离子体垂直二聚体阵列的无标记生物传感器，利用其窄线宽反对称共振进行折射率传感。通过有限元模拟和光学测量，比较了反对称二聚体共振与表面晶格共振（SLR）对体相折...
Development of quantum dots-based biosensor towards on-farm detection of subclinical ketosis.
早期发现奶牛健康问题可使生产者或兽医在产量甚至生存受到威胁前及时干预。β-羟基丁酸（βHBA）浓度升高是诊断亚临床酮病（SCK）的关键生物标志物，可在外部症状出现前反映奶牛健康应激。本研究制备了与辅因子烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）偶联的量子点（QDs）探针，通过功能化QDs的荧光分析测定牛血和牛奶样品中的βHBA浓度。检测在定制...
Biosensor Enhancement Using Grooved Micromixers: Part II, Experimental Studies.
本研究实验考察交错人字形微混合器（SHM）对微流控表面等离子共振成像（SPRi）亲和生物传感器信号增强的作用。作者将信号增强因子 Emix 定义为 SHM 微流控通道与未混合通道传感器响应随时间变化斜率之比，该因子与传感器灵敏度变化成正比，与检出限（LOD）变化成反比。实验采用 Su-8 多层厚膜光刻在 CR-39 基底上制作通道侧...
Microfluidic biosensor for β-Hydroxybutyrate (βHBA) determination of subclinical ketosis diagnosis.
β-羟基丁酸（βHBA）检测是诊断奶牛亚临床酮病（SCK）的金标准，但传统实验室方法耗时长、操作繁琐且依赖昂贵大型设备，难以用于牧场现场。本研究开发了一种基于微流控技术的高灵敏、低成本生物传感器，用于奶牛 SCK 的现场快速诊断。该传感器以 βHBA 为诊断指标，采用微型化低成本光学检测模块，可在 1 min 内完成芯片检测，检出限...
Biosensor enhancement using grooved micromixers: part I, numerical studies.
本研究考察交错人字形微混合器（staggered herringbone mixer, SHM）用于提高平面生物传感器表面分析物传递效率的数值方法。虽然SHM在混合领域已有大量优化研究，但用于传感增强的工作较少。作者采用有限元法计算微通道内速度场，并用粒子追踪法模拟分析物在对流、扩散和表面捕获作用下的输运，以Sherwood数（Sh...
Multi-channel microfluidic biosensor platform applied for online monitoring and screening of biofilm formation and activity.
细菌在表面和界面上的定殖对生物技术、医学、食品工业和水处理等领域影响重大，生物膜发展会显著影响卫生状况、产品质量和工艺效率，因此生物膜操控与预防是避免不利影响的关键。在线、非破坏性生物膜监测系统在许多技术和工业应用中变得重要。本研究报道了一种微流控传感器平台，将电化学阻抗谱（EIS）与安培电流测量相结合，可敏感地在线测量生物膜形成和...
A novel single-layered MoS2 nanosheet based microfluidic biosensor for ultrasensitive detection of DNA.
单层二硫化钼（MoS2）纳米片可自发吸附单链DNA（ssDNA），并作为高效荧光猝灭剂。本文报道了一种基于单层MoS2纳米片的微流控荧光DNA生物传感器。TAMRA标记的单链探针P1与互补靶DNA T1杂交形成双链DNA（dsDNA）后，因MoS2与dsDNA结合较弱而保留荧光；未杂交的ssDNA则被MoS2吸附并猝灭。PDMS/玻...
Approaching near real-time biosensing: microfluidic microsphere based biosensor for real-time analyte detection.
本研究报道了一种基于微流控微球的芯片上生物传感器方法，用于临床相关分析物（如细胞因子和抗体）的近实时检测。该器件采用充分混合的微流控通道，在反应区形成湍流混合，从而克服传统免疫分析中由扩散控制的吸附动力学限速问题。微球免疫检测与微流控平台集成后，可连续进样微升级样品，动态监测目标分析物浓度变化，并建立了描述充分混合反应动力学的数学模...
A microfluidic nano-biosensor for the detection of pathogenic Salmonella.
食品中致病沙门氏菌的快速检测对预防沙门氏菌病至关重要。本研究旨在探索利用微流控纳米生物传感器快速检测致病沙门氏菌的可行性。研究采用量子点（QD）纳米颗粒作为荧光标记物检测沙门氏菌细胞；为实现选择性检测，将抗沙门氏菌多克隆抗体共价固定于量子点表面；利用超顺磁颗粒和微流控芯片从样品中分离并浓缩目标细胞；并开发便携式荧光计测量样品中与沙门...
Study of Paclitaxel-Treated HeLa Cells by Differential Electrical Impedance Flow Cytometry.
本文报道了一种用于连续流全细胞分析的自制微流控生物传感器，并采用差分阻抗谱（EIS）方法研究紫杉醇处理 HeLa 细胞的电学性质变化。该传感器集成共面微电极和优化的微流控通道，在磷酸盐缓冲液（PBS）中连续检测悬浮细胞。作者将差分阻抗谱应用于经紫杉醇处理与未处理的 HeLa 细胞，以阐明药物处理后细胞膜电学性质相对于未处理细胞的变化...
An integrated passive-flow microfluidic biosensor with organic photodiodes for ultra-sensitive pathogen detection in water.
本研究报道了一种用于现场检测水传播病原体的集成被动流光学微流控器件。该器件将环形有机光电二极管（OPD）集成到毛细诱导流微流控通道中，用于监测金纳米颗粒（AuNP）增强的化学发光夹心免疫分析。微流控芯片由玻璃盖片、聚二甲基硅氧烷（PDMS）通道和ITO玻璃OPD阵列构成，样品依靠毛细作用进入捕获区。固定于AuNP表面的捕获抗体结合嗜...
Label-free specific detection of femtomolar cardiac troponin using an integrated nanoslit array fluidic diode.
本文首次展示集成纳米流体二极管用于检测和定量生理相关大分子。人肌钙蛋白T（cTnT）作为关键心脏蛋白生物标志物，在缓冲液中可无标记、选择性、快速检测至10 fg/mL（约0.3 fM），在未处理人血清中检测至10 pg/mL（约300 fM）。该超灵敏检测源于单片集成的独特纳米流体二极管结构，其稳健且便于位点特异性表面修饰。器件具有...
Dynamics of BSA adsorption onto a photoablated polymer surface in a dielectric microchip.
本研究在微芯片中采用介电阻抗谱监测生物分子向光消融过程所得异质聚合物表面的吸附。传感器由薄介电层构成，一侧为两个平行碳微带电极，另一侧为光消融表面。与光学生物传感器相比，生物分子无需标记；但当生物分子相互作用发生时，它们需附着到与微电极耦合的聚合物表面。基于该原理，作者开发了一种流动传感器，用于记录吸附动力学，并以牛血清白蛋白（BS...
Microfluidic biosensor for the detection of DNA by fluorescence enhancement and the following streptavidin detection by fluorescence quenching.
本文报道了一种用于 DNA/蛋白检测的光学微流控生物传感器。该传感器由固定于金表面的单链 DNA-Cy3 探针和简单线形微流控通道组成。这些具有随机序列的 ssDNA-Cy3 探针在体相溶液或金表面与互补单链 DNA（cssDNA）靶标结合后，均可发生荧光增强。与传统分子信标不同，该探针不需要复杂设计或发夹状茎环构象，因而更易于制备...
Rapid, electrical impedance detection of bacterial pathogens using immobilized antimicrobial peptides.
细菌病原体检测在临床诊断、食品与水安全及生物安全中具有重要作用。然而，现有细菌检测技术通常不适合资源有限地区，而这些地区疾病负担往往最高。因此，迫切需要开发便携、易用、可原位快速检测多种病原体的生物传感器。本文报道一种用于细菌细胞多重检测的微流控芯片，采用具有物种特异性靶向和结合能力的抗菌肽（AMPs）。AMPs 被固定于电阻抗微传...
On-chip microfluidic biosensor using superparamagnetic microparticles.
本文提出一种基于功能化超顺磁微球（SMP）磁致运动的片上微流控生物传感器集成方案。其核心思想是：悬浮在磁场梯度中的SMP所获得的诱导速度与其体积成反比；当有机化合物（如生物分子）结合到功能化SMP表面后，其非磁性体积增大，形成负载SMP（LSMP），在相同磁力作用下速度下降。芯片包含平行的检测微通道与参考微通道，参考通道注入未负载S...
A label-free microfluidic biosensor for activity detection of single microalgae cells based on chlorophyll fluorescence.
检测活体微藻细胞对压载水处理与分析非常重要。叶绿素荧光是光合活性的指标，因而可反映植物细胞的存活状态。本文开发了一种新型微流控生物传感器系统，基于叶绿素荧光快速、准确地检测单个微藻细胞的活力。该系统由激光二极管激发光源、光电二极管探测器、信号分析电路以及作为微藻细胞运输平台的微流控芯片组成。为验证系统实用性，测试了六种不同活体和死亡...
Microfluidic biosensor array with integrated poly(2,7-carbazole)/fullerene-based photodiodes for rapid multiplexed detection of pathogens.
本研究报道了一种由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微流控芯片与有机共混体异质结光电二极管（OPD）阵列集成的多路生物传感器，用于病原体的化学发光检测。在PMMA芯片中分别针对水传播的大肠杆菌O157:H7、空肠弯曲菌和腺病毒进行免疫捕获，并利用聚(2,7-咔唑)/富勒烯OPD检测被捕获病原物产生的化学发光信号。该OPD在425 nm处的...
Microfluidic biosensor for monitoring temporal variations of hemorheological and hemodynamic properties using an extracorporeal rat bypass loop.
本研究提出一种基于体外大鼠旁路环的微流控生物传感器，用于监测血液流变学与血流动力学性质的时间变化。通过将腹主动脉与颈静脉连接至包含流量稳定器和微流控生物传感器的体外旁路环，建立复杂流体网络，以监测大鼠血液粘度、流量和压力等生物物理性质。该方法基于微流控通道中的两步顺序流量控制，采用无标记、无传感器检测方式，同时测量上述三项性质，并利...
Highly efficient bienzyme functionalized nanocomposite-based microfluidics biosensor platform for biomedical application.
本文报道了一种基于氧化镍纳米颗粒（nNiO）与多壁碳纳米管（MWCNTs）纳米复合物的新型微流控纳米生物芯片，并将其用于生物医学检测。该纳米复合物与采用光刻技术制备的聚二甲基硅氧烷（PDMS）微通道集成，形成微流控生物芯片。芯片表面固定了由胆固醇氧化酶（ChOx）和胆固醇酯酶（ChEt）组成的双酶识别层。X射线光电子能谱（XPS）和...