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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...