Microfluidic Biosensor Based on Molybdenum Disulfide (MoS
弓形虫（Toxoplasma gondii, T. gondii）是一种广泛分布的兽源性寄生虫，严重危害公共安全和人类健康，因此准确、有效地检测 T. gondii 具有重要意义。本研究提出一种基于二硫化钼（MoS2）修饰薄芯微光纤（TCMF）的微流控生物传感器，用于 T. gondii 免疫检测。单模光纤（SMF）与薄芯光纤（TC...
Rapid Detection of
变形链球菌是龋齿的主要致病菌，快速早期检测对龋病防控至关重要。本研究将环介导等温扩增（LAMP）与微流控技术结合，开发了一种低成本、快速的微流控芯片，用于定量检测变形链球菌。该芯片可在 2.2–2.2×10^6 CFU/ml 范围内扩增并检测细菌，并与标准 PCR 的检测限进行比较。研究建立了可视化定量系统，确定细菌浓度与定量结果之...
Design and Modeling of a Device Combining Single-Cell Exposure to a Uniform Electrical Field and Simultaneous Characterization via Bioimpedance Spectroscopy.
前期研究表明，细胞膜在中等强度（<2 V/cm）且频率低于100 MHz的电场中可发生电致通透化。生物阻抗谱（BIS）是一种电学表征技术，已用于电穿孔研究，因此适合监测该现象。本文报道了一种可同时对待测单细胞施加电场并进行BIS表征的器件。该器件基于微流控芯片（LOC），集成微流控细胞捕获系统和用于BIS测量的微电极，并可通过透明暴...
Porous Structural Microfluidic Device for Biomedical Diagnosis: A Review.
微流控技术因能在生物医学、化学和医学中实现小样本、快速、集成化分析而受到广泛关注。随着微电子技术与材料科学的发展，微流控器件在结构设计和功能集成方面取得显著进展。多孔结构作为不连续介质，其特殊流体流动现象为开发新型微流控芯片提供了独特途径。本文首先介绍不同材料多孔结构的制备方法，包括PDMS、PMMA、滤纸、水凝胶和织物等材料的软刻...
Nucleic Acid Quantification by Multi-Frequency Impedance Cytometry and Machine Learning.
测定样品中核酸浓度是分子诊断下游分析前的关键步骤。由于许多样品（包括极低DNA输入样品）需要检测DNA含量和纯度，开发准确、高通量的DNA定量方法具有重要价值。本文展示了一种神经网络预测结合在顺磁性微珠上DNA量的能力。为此，作者采用自制微流控芯片，通过测量多个频率下的阻抗峰响应（IPR）来检测结合在微珠上的DNA分子。将微流控通道...
Rapid on-site nucleic acid testing: On-chip sample preparation, amplification, and detection, and their integration into all-in-one systems.
随着核酸检测在物种鉴定、即时检测、临床诊断、食品安全和法医等领域中的作用日益增强，快速现场检测方法的需求不断增长。核酸检测通常包括样本制备、扩增和检测三个步骤。本综述系统介绍了芯片上实现上述三步的最新进展及其原理。样本制备进一步分为细胞裂解和核酸纯化，并讨论将两步集成于单一芯片的方法。扩增部分涵盖基于PCR和等温扩增的芯片研究，并选...
A Surface Acoustic Wave (SAW)-Based Lab-on-Chip for the Detection of Active α-Glycosidase.
液体样品中的酶检测通常依赖耗时、昂贵且需专业人员的实验室方法。本文报道一种基于表面声波（SAW）的芯片级生物传感器，用于检测水溶液中具有活性的α-糖苷酶。器件工作在约740 MHz超高频，采用新合成的7-巯基-1-戊基-D-麦芽糖苷作为表面探针，其末端麦芽糖苷可被α-糖苷酶催化水解。作者先在比色皿中考察不同时间、温度和酶浓度下的酶促...
Sensitive detection of microRNAs using polyadenine-mediated fluorescent spherical nucleic acids and a microfluidic electrokinetic signal amplification chip.
肿瘤相关 microRNA（miRNA）的鉴定对癌症早期诊断具有重要价值。本研究开发了一种基于多聚腺苷酸（polyA）介导的荧光球形核酸（FSNA）和微流控电动力学信号放大（ESA）芯片的敏感、高效生物传感器，用于 miRNA 分析。FSNA 中，polyA-DNA 通过腺嘌呤与金纳米颗粒（AuNP）表面的内在亲和力锚定，形成直立构...
Labeling on a Chip of Cellular Fibronectin and Matrix Metallopeptidase-9 in Human Serum.
本文报道了一种用于人血清基质中蛋白质标记的微流控芯片。血清是含多种蛋白的复杂样品基质，广泛用于临床检测。作者以健康供体商品化血清加标细胞纤连蛋白（c-Fn）和基质金属蛋白酶9（MMP9）测试器件性能。微流控模具分别采用丙烯酸微铣削和立体光刻（SLA）3D打印制备，并对通道高度进行简单质量控制。优化通道高度150 µm的芯片表现出良好...
Design and Optimization of A Magneto-Plasmonic Sandwich Biosensor for Integration within Microfluidic Devices.
本文设计了一种磁等离子体生物传感器，用于在微量样品体积中对抗原进行免疫检测。球形金纳米颗粒（AuNP）和磁珠（MB）均偶联山羊抗兔IgG抗体（Ab），其中AuNP-Ab作为光学检测探针，MB-Ab作为捕获探针，目标物为兔IgG（rIgG）。加入目标抗原后再加入检测探针，形成夹心免疫复合物；通过外加磁场将免疫复合物与未结合的AuNP-...
Integration of Power-Free and Self-Contained Microfluidic Chip with Fiber Optic Particle Plasmon Resonance Aptasensor for Rapid Detection of SARS-CoV-2 Nucleocapsid Protein.
新冠疫情使快速、灵敏的即时检测（POCT）方法需求迫切。SARS-CoV-2 核衣壳蛋白（N蛋白）是病毒中含量最丰富的结构蛋白之一，可作为诊断标志物。本文报道了一种光纤粒子等离子共振（FOPPR）生物传感器，以单链 DNA（ssDNA）适配体为识别元件，在 15 min 内检测 SARS-CoV-2 N蛋白，检出限（LOD）为 2....
All-in-One Optofluidic Chip for Molecular Biosensing Assays.
集成生物传感器平台因能缩短样本到答案时间而备受关注。将尽可能多的生物传感器过程与功能整合到单一芯片中，可提升即时检测设备的便携性与部署速度。生物标志物检测的样品制备与传感通常在不同装置上完成，易引入污染、样本损失和误差。本文报道一种完整实验室芯片系统，集成样品制备、片上光流控染料激光器和光学检测。首先展示片上分布式反馈（DFB）染料...
A Specific and Sensitive Aptamer-Based Digital PCR Chip for
由鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium, S. typhimurium）引起的食物中毒和感染性疾病严重威胁人类健康与食品安全。食品基质多样且复杂，给食品样品中S. typhimurium的快速超灵敏检测带来挑战。因此，能够识别、检测并定量S. typhimurium的方法十分必要。本研究采用适配体修饰磁珠（A...
Echem methods and electrode types of the current
长期以来，人们希望实现生物化合物的连续、实时、在线监测。体内电化学生物传感器技术显著推动了生物化合物检测的发展。本文将现有体内电化学检测技术归纳为微透析（MD）和微电极（ME）两大类，并系统总结与讨论了电极表面寿命、抗污染能力、线性范围、同时检测与分析的实例数量、传感器组成与性能特征。文章还比较了微透析-薄层电化学流池、微透析-微流...
Design of a photoelectrochemical lab-on-a-chip immunosensor based on enzymatic production of quantum dots
本文报道了一种基于碱性磷酸酶（ALP）标记免疫分析的光电化学芯片免疫传感器，用于检测人血清白蛋白（HSA）作为模型分析物。该传感器通过物理吸附实现捕获抗体在氨基化聚苯乙烯表面的定向固定；与HSA结合后，夹心免疫复合物中的ALP催化硫代磷酸钠（TP）水解生成硫化氢（H2S），后者在镉离子存在下原位生成CdS量子点（QDs）。在自制丝网...
Application of Microfluidics in Detection of Circulating Tumor Cells.
肿瘤转移是全球癌症发病和死亡的主要原因之一。在肿瘤转移过程中，循环肿瘤细胞（CTCs）的分离与分析对癌症患者的早期诊断和预后评估具有重要意义。由于CTCs在血液中含量稀少且具有固有异质性，迫切需要可靠的CTCs分离与检测方法，以从CTCs中获取肿瘤转移和进展的有价值信息。微流控技术因成本低、操作简便、试剂消耗少、系统微型化、检测快速...
High-performance biosensor using a sandwich assay via antibody-conjugated gold nanoparticles and fiber-optic localized surface plasmon resonance.
为实现低浓度靶标的实时高灵敏分析，作者将第二抗体-第二金纳米颗粒（2nd Ab-2nd AuNP）共轭物夹心免疫分析用于光纤局部表面等离子共振（FO LSPR）。通过在光纤横截面固定金纳米颗粒构建紧凑、便携、易操作的 FO LSPR 结构，并结合微流控系统提高测量重复性与可靠性。未采用夹心策略时，甲状腺球蛋白（Tg）检出限为 97....
A microfluidic chemiluminescence biosensor based on multiple signal amplification for rapid and sensitive detection of E.coli O157:H7.
大肠杆菌O157:H7是重要的食源性病原体，现有检测方法在真实样品分析中仍面临特异性与灵敏度不足的挑战。本文开发了一种基于多重信号放大策略的微流控化学发光生物传感器，用于快速、超灵敏检测大肠杆菌O157:H7。微流控装置由上游蛇形混合通道和下游带微柱阵列的船形微腔组成，分别用于高效混合化学发光试剂、充分进行催化发夹组装（CHA）放大...
A Review of Biosensors for Detecting Tumor Markers in Breast Cancer.
乳腺癌是女性发病率最高的恶性肿瘤，早期筛查有助于改善治疗效果。现有乳腺钼靶、超声和MRI等诊断手段依赖昂贵设备、专业人员与专家判读，成本较高。肿瘤标志物能够反映肿瘤存在与进展，其检测可辅助乳腺癌诊疗。传统标志物检测方法存在灵敏度不足、设备昂贵和操作复杂等缺点。生物传感器兼具高灵敏度、操作简便、设备成本低和可定量检测各类肿瘤标志物等优...
Rapid detection of airborne protein from
结核病由空气传播的结核分枝杆菌（MTB）感染引起，严重威胁人类健康。现有 MTB 检测方法难以同时满足快速、灵活和便携要求。本研究开发了一种多通道微流控芯片，并将其与超灵敏硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）生物传感器封装集成。通过流体系统模拟与优化，确定最佳检测条件为流速 0.3 mL/min、流向垂直于硅纳米线。系统结合单向...