生物传感器基底材料是传感领域的重要研究方向。蓝光光盘（BD）作为通用传感器基底，相比传统纸张和聚碳酸酯，具有更易进行活性处理、膜表面反应性基团密度更高等优点。本研究以 Verbatim 蓝光光盘的 Hard Coat™ 涂层膜为基底，通过 1.0 M 氢氧化钠溶液和滤纸掩膜在略高温度下处理，制备了一种新型、简单的微流控生物传感器。该...
微流控装置结合荧光显微镜可高分辨、高内容地研究出芽酵母（Saccharomyces cerevisiae）单细胞形态、行为及复制衰老动态过程，但海量图像使复制寿命（RLS）判定费时费力。为克服该限制并实现无标记 RLS 检测，作者将电化学阻抗谱（EIS）引入微流控微电极，用于监测出芽酵母生长与分裂。本文提出一种集成 EIS 生物传感...
核酸检测在生物医学研究和临床诊疗中至关重要。聚合酶链式反应（PCR）虽稳定定量，但温度循环耗时且系统开发困难。重组酶聚合酶扩增（RPA）为等温快速核酸检测方法，但现有扩增产物检测手段复杂、昂贵且易产生假阳性。本文提出一种超光谱干涉扩增产物-复合物定量方法，并结合不对称偶极复合物策略进行光学散射分析。利用 GelRed 染料与双链 D...
癌症干细胞（CSCs）是脑肿瘤尤其是胶质母细胞瘤治疗的关键靶点，但其在肿瘤或培养物中含量低（<5%），传统分离依赖荧光或磁性标记，可能诱导细胞分化。沉降场流分离（SdFFF）是一种温和、无标记的细胞分选方法，但未来从患者来源肿瘤中鉴定和纯化 CSCs 仍需耦合在线检测与表征手段。本研究首次证明超高频介电电泳（UHF-DEP）微流控生...
慢性非传染性疾病每年导致约4000万人死亡，需要多参数组合诊断以选择有效治疗策略。本文提出并研究一种基于肽适配体的低成本无标记生物传感器系统，用于在生物流体中识别相应蛋白标志物。检测原理是通过荧光记录与肽适配体选择性结合的目标蛋白，并利用特定发光体将结合蛋白的自然荧光再发射到较长波长，便于普通电荷耦合器件（CCD）检测。为实现该方案...
吞噬细胞通过识别并吞噬入侵微生物以清除感染，但细菌可在低水平下躲避免疫检测，或在被吞噬后于胞内复制。现有吞噬检测依赖流式细胞术或显微镜在大量未感染细胞中搜寻罕见胞内菌吞噬细胞，在研究与临床中均具挑战。本文首次通过变形性检测和显微成像证明，人单核细胞内化不同种类细菌后，其体积增大且刚度升高。基于这些物理差异，作者开发了一种微流控生物传...
能够根据形态区分细胞或其他微颗粒的生物传感器在细胞分裂、细菌鉴别、炎症与癌症细胞形态变化等生物医学领域具有重要应用。本文提出一种新型集成多平面微电极几何设计，用于根据电学特征区分沿微通道流动的非球形单个颗粒。作者利用 COMSOL Multiphysics 对多平面电极设计进行仿真，表明不同颗粒形态引起的电场强度变化可以被区分。初步...
无标记光学生物传感器因无需标记、可实时定量、成本低，在新冠等传染病即时检测中备受关注，但低浓度蛋白生物标志物的早期诊断仍受限于检测灵敏度。本文提出一种基于密度差的旋转聚焦流（RFF）微流控方法，通过在T形微通道中同时注入目标液和较低密度的乙醇，使目标液在微通道内发生自旋转并被压缩至靠近传感器表面，从而减小边界层厚度、提高蛋白分子与表...
环境监测污染物对主动环境管理和污染控制至关重要。近年来，全细胞生物传感器因可实时、低成本检测多种污染物而受到关注，但数据采集、多污染物检测、信号延迟和生物安全问题限制了现场应用。微流控系统通过集成生物传感器有望解决上述挑战。本文展望了一种新型微流控全细胞生物传感器（MWCB），用于同时监测多种环境污染物，并提出提高特异性、灵敏度和准...
快速筛查食品中污染的病原菌对预防食物中毒至关重要。然而，现有细菌检测方法尚不适用于现场筛查：培养耗时，PCR需要复杂DNA提取，ELISA灵敏度不足。本研究开发了一种微流控生物传感器，利用具有模拟过氧化物酶活性的金属有机框架NH2-MIL-101(Fe)放大生物信号，并结合树莓派（Raspberry Pi）自研App分析颜色图像，实...
微流控器件受限空间内反应时间和样品体积有限，因此开发更高效生物传感界面尤为重要。本文研究了尺寸可控的四面体框架核酸（FNAs）在微流控微通道界面上的自组装。与传统微结构微流控表面的宏观湍流控制相比，新型 FNA 工程化微流控界面通过将 DNA 探针抬离表面，在纳米尺度构建三维反应空间。由于表面 DNA 探针具有高度有序的取向、构型和...
膀胱癌常见且复发率高，当前金标准膀胱镜检查虽可借助蓝光光动力诊断提高敏感性，但仍具侵入性且成本较高。本文报道一种基于微流控的非侵入性诊断平台，将光动力诊断原理与全细胞免疫捕获技术相结合，用于在体外检测患者尿液中脱落的膀胱癌细胞。首先利用模型细胞系证明，该平台可基于上皮细胞黏附分子（EpCAM）表达实现膀胱癌细胞的高特异性捕获（捕获率...