系统性红斑狼疮（SLE）是一种慢性自身免疫病，抗双链DNA（anti-dsDNA）抗体是其重要血清学标志物。传统检测方法主要依赖抗原–抗体结合反应，常存在灵敏度与特异性有限、操作繁琐、耗时且不适合精准临床分析等问题。本文开发了一种将循环置换荧光蛋白（cpFP）生物传感器与微流控芯片相结合的集成检测系统，用于快速、可靠地检测抗dsDN...
口腔疾病全球高发，需要早期诊断和持续监测。传统诊断方法常具侵入性、耗时长且难以实时评估，因此生物传感器技术被用于床旁检测。全细胞生物传感器以活细胞作为传感元件，可响应炎症介质、细菌毒素、代谢产物和肿瘤相关生物标志物。本叙述性综述通过PubMed、Scopus、Web of Science和Google Scholar检索，总结全细胞...
嵌合抗原受体（CAR）T细胞疗法有效，但受高成本、细胞因子释放综合征、神经毒性及患者反应异质性限制。当前监测依赖主观症状、常规检验和生命体征，缺乏对CAR T细胞扩增的实时定量评估。作者提出概念验证型无标记快速光学成像（ROI）生物传感器，结合机器学习分析，直接从全血定量CAR T细胞。微流控平台在单芯片整合红细胞去除、CAR T细...
肿瘤突变负荷（TMB）是判断免疫检查点抑制剂免疫治疗适应证的关键生物标志物，但金标准全外显子测序成本高、技术复杂且耗时长。本研究探索超高频（UHF）电磁波传感能否作为评估 TMB 的替代方法。作者利用集成微流控与介电泳（DEP）电操控的芯片生物传感器，分析癌细胞在 UHF-DEP 下的交叉频率谱和电磁签名（EMS）。在 7 条 TM...
本研究开发了一种自动化、便携式的现场需求监测平台，用于快速检测戊唑醇（tebuconazole, TBZ）和高效氯氰菊酯（lambda-cyhalothrin, CHL）。该系统将纳米颗粒/适配体修饰的电化学生物传感器集成于聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控芯片中，利用固定在二维铂纳米颗粒膜上的目标特异性适配体作为扩展型纳米间隙电极，...
微流控芯片技术又称芯片实验室，通过最小样本量实现复杂诊断检测的微型化、自动化和快速处理，已深刻改变临床检验医学。近年来，芯片设计、制造方法（包括3D打印、模块化和柔性基底）以及生物传感器集成的进展，显著提升了器件性能、灵敏度和临床适用性。先进生物传感器的集成可实现循环肿瘤细胞、核酸和外泌体的实时检测，支持癌症诊断、感染病检测、即时检...
急性心肌梗死（AMI）进展迅速且死亡率高，肌红蛋白（myoglobin, Mb）是其早期生物标志物，但传统检测方法流程复杂且抗干扰能力有限。本研究开发了一种结合磁免疫分析与微流控技术的集成肌红蛋白检测平台。采用微机电系统（MEMS）制备巨磁阻（GMR）传感器，微流控芯片集成样品前处理、免疫反应和磁信号捕获功能。内置GMR传感器利用磁...
复杂体液如全血中生物标志物的快速可靠检测对疾病诊断和监测至关重要，尤其在即时检测场景。本研究开发了一种手持式微流控芯片（lab-on-a-chip, LOC）平台，将芯片内血浆分离与无标记光学生物传感集成，用于实时双通道检测生物标志物。该平台包含两级过滤单元，可高效从全血中分离血浆；同时采用新型梯度光栅周期导模共振（GGP-GMR）...
阿尔茨海默病（AD）是一种以β-淀粉样蛋白（Aβ）斑块沉积和过度磷酸化tau蛋白形成神经原纤维缠结为特征的神经退行性疾病，最终导致认知功能下降和神经元丢失。目前临床评估、神经影像检查和脑脊液生物标志物检测等诊断方法存在敏感性与特异性不足、操作复杂、成本较高等问题。近年来，AD诊断技术取得重要进展，包括基于血液的Aβ和tau蛋白检测、...
细胞趋化的快速准确定量分析对生物学、医学和药物研发至关重要，可评估细胞定向迁移能力并模拟体内趋化过程。传统方法依赖复杂实验流程，费时费力且易受人为误差影响。微流控技术与深度学习的快速发展为细胞趋化评估提供了新途径。本研究提出一种基于微流控和深度学习的趋化评估方法：设计微流控装置，在微通道内产生化学梯度和剪切应力，以可控方式模拟细胞趋...
针对食源性病原体快速筛查需求，本研究开发了一种滑动微流控比色生物传感器，用于沙门氏菌的快速、高灵敏多重检测。首先，在微流控芯片中利用抗体功能化磁性纳米颗粒特异性捕获目标菌，形成磁珠–细菌复合物；随后，通过电机辅助滑动芯片，将偶联二抗的二氧化锰（MnO2）纳米花引入并与捕获的细菌结合，形成双抗体夹心结构；最后，经第二次滑动使复合物接触...
肿瘤来源细胞外囊泡为评估肿瘤进展和转移提供了无创途径，但疾病早期体液中细胞外囊泡等生物标志物的检测仍具挑战。超速离心分离、Western blot蛋白定量等传统方法耗时长、样品量大、得率和灵敏度低，因此亟需开发可特异、高效分析肿瘤细胞外囊泡的新型生物传感器。微流控器件可为生物分析提供大接触面积，提高特异性、效率和速度，并支持小体积样...
白细胞介素-8（IL8）是促进肿瘤生长和血管生成的重要细胞因子，也是口腔鳞状细胞癌的重要生物标志物。本文报道了一种无标记、微型化微流控电化学生物传感器，用于在唾液中低浓度检测IL8。作者通过共沉淀法合成平均粒径约8.13 nm的纳米氧化铈（nano-ceria, CeO2），利用其高电催化活性、大比表面积和Ce3+/Ce4+氧化还原...
粒子等离子共振（PPR，又称局域表面等离子共振LSPR）利用金属纳米颗粒的本征共振实现传感。衍射光栅波导可通过面外照明监测生物亲和吸附，但将其与PPR集成用于生物分子检测仍较少探索。本研究提出一种无标记生物传感平台，将PPR与衍射光栅波导相结合。金纳米颗粒（AuNPs）固定在接触样品的玻璃片一侧，紫外辅助压印衍射光栅位于玻璃片另一侧...
深空载人任务中，微重力和辐射会引起肌肉萎缩、骨质疏松、免疫与代谢紊乱，并增加癌症风险，因此需要可在轨实时检测生物标志物的原位诊断方法。APHRODITE旨在填补低地球轨道及未来月球、火星任务中的空白，其目标是设计、制造、测试并在轨演示一种紧凑、可重复使用且可重构的系统，用于载人任务中口腔流体样本的实时分析。在国际空间站（ISS）任务...
恩诺沙星（enrofloxacin, ENR）是一种广泛用于畜牧业的氟喹诺酮类抗生素，因其稳定性强且水解不完全，易在环境中累积并带来生态与人体健康风险。针对该问题，本文开发了一种基于局域表面等离子共振（LSPR）传感芯片和微流控技术的高灵敏适配体生物传感器，用于快速检测恩诺沙星残留。采用种子法制备金纳米颗粒（AuNPs），并将 Au...
病原检测可有效预防食物中毒。本文开发了一种电化学生物传感器用于沙门氏菌检测，将基于铁栅格的磁分离与酶催化信号放大结合于微流控芯片中的PCB叉指电极。首先，免疫磁性纳米微球、目标菌和修饰葡萄糖氧化酶的免疫聚苯乙烯微球充分混合，形成纳米微球-细菌-微球三明治复合物。随后，在铁栅格增强磁场下将复合物注入芯片，使其在电极正上方形成复合物链。...
某些细菌对宿主细胞的定植依赖于黏附素与糖链之间的选择性黏附。体外评价抗黏附碳水化合物对发现新型抗菌药物具有重要意义。本文开发了一种集成阻抗新糖蛋白生物传感器的微流控芯片，用于评价碳水化合物的抗菌效果。以甘露糖化牛血清白蛋白（Man-BSA）作为新糖蛋白，将其固定在微电极修饰的金纳米颗粒（Au NPs）上，构建仿生糖蛋白纳米传感表面（...
土壤、空气和水中重金属离子的存在构成重大全球环境威胁，这些离子沿食物链累积，增加癌症、肾衰竭等慢性疾病风险。目前已有多种检测方法，但仍需开发敏感、低成本且可便携现场检测重金属离子的器件。本研究将微流控技术与电化学传感结合于塑料芯片中，利用固定在铂纳米颗粒（PtNPs）之间的DNAzyme实现重金属离子的选择性检测，展示了用于水污染监...
本研究针对新冠疫情中血清学监测需求，提出一种名为SARS-CoV-2抗体检测方法（SARS-CoV-2 AbDM）的荧光免疫检测方案，用于在96孔板和微流控芯片上同时检测抗SARS-CoV-2 IgG和IgM。该方法采用表面固定S蛋白或受体结合域（RBD）抗原的磁性微球，在单次反应中捕获样品中的抗体，再用荧光标记二抗进行信号读出。相...