3D-Printed Biosensor Arrays for Medical Diagnostics.
尽管3D打印技术相对较新，低成本3D打印已影响人类生活的许多方面。3D打印机被用作制造工具，可制备从诊断设备到植入物再到外部假体的多种装置。由于操作简便、3D设计软件普及且成本低廉，3D打印已成为许多生物分析实验室可及的制造与加工工具。3D打印机可打印具有不同密度、光学特性、强度和化学性质的材料，为用户提供大量策略选择。本综述聚焦于...
An Aptamer-Based Capacitive Sensing Platform for Specific Detection of Lung Carcinoma Cells in the Microfluidic Chip.
细胞疾病的可靠早期诊断方法亟需改进。适配体等生物选择性探针可作为识别层用于重要生物分子检测。肺癌是当前癌症死亡的主要原因之一。本研究基于氨基终止适配体修饰的金电极构建电学传感平台，用于对人肺癌细胞系 A549 进行特异性、无标记检测。该微器件包含玻璃基底上的共面电极结构和简单微流控通道，采用标准光刻与铸模工艺制备，并提出在金表面自组...
Monitoring Aquaculture Water Quality: Design of an Early Warning Sensor with
本文提出一种用于循环水产养殖系统（RAS）水质监测的新型毒性预警传感器。该传感器系统主要由全细胞生物传感器构成，采用广泛毒性分析中常用的发光细菌 Aliivibrio fischeri，对已知鱼类健康胁迫物混合物进行检测，包括亚硝酸盐、非离子氨、铜、铝和锌。研究构建了两种毒性预测模型，并分析其相关性、均方根误差、相对误差和毒性行为。...
Nanoparticle Enhanced Antibody and DNA Biosensors for Sensitive Detection of
沙门氏菌是引起沙门氏菌病、胃肠炎、副伤寒和伤寒的重要革兰阴性肠杆菌，其快速高灵敏检测对公共卫生至关重要。本文报道了一种基于全自动微流控电化学系统（MiSens）的沙门氏菌抗体与DNA生物传感器。在抗体传感器中，抗沙门氏菌单克隆一抗固定于金电极表面，HRP标记二抗用于夹心检测；通过金纳米颗粒（AuNPs）增强后，可检测商业菌液和人类粪...
Towards microbioprocess control: an inexpensive 3D printed microbioreactor with integrated online real-time glucose monitoring.
生物处理在制药、生物燃料和食品工业中至关重要。将生物过程小型化为微生物反应器可实现实验多重化，并减少试剂消耗和人工。微反应器研究中的关键部分是产物、副产物和底物浓度的生化分析，目前仍高度依赖大型分析设备。生物传感器是有前景的分析工具，但集成到微反应器中面临无菌性、合适传感范围、基质效应控制和稳定性等挑战。本文提出一种新型生物传感器集...
Simultaneous and highly sensitive detection of multiple breast cancer biomarkers in real samples using a SERS microfluidic chip.
乳腺癌生物标志物的准确定量分析对乳腺癌早期诊断尤为关键，尤其在真实样品中。本文开发了一种基于微流控芯片的表面增强拉曼散射（SERS）免疫分析生物传感器，用于在真实样品中同时检测多种乳腺癌生物标志物。该免疫分析中，免疫-银纳米粒子聚集体分别标记不同拉曼报告基团，以识别多种标志物；并在微流控通道底部引入自组装银纳米粒子，构建 SERS ...
Visually multiplexed quantitation of heavy metal ions in water using volumetric bar-chart chip.
水体重金属离子监测对环境保护和人体健康具有重要意义。本文开发了一种芯片生物传感器，通过三通道体积柱状图芯片（TV-Chip）与DNA-纳米颗粒探针的整合，实现铜离子（Cu2+）、铅离子（Pb2+）和汞离子（Hg2+）的同时快速定量检测。该传感器利用海胆状铂纳米颗粒（PtNPs）的高类过氧化氢酶活性，对Cu2+、Pb2+和Hg2+的检...
Disposable luciferase-based microfluidic chip for rapid assay of water pollution.
针对水污染现场快速检测需求，作者开发了一种一次性荧光素酶微流控生物传感器芯片及其制备方法。芯片由聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微流控腔室、明胶支架和淀粉凝胶固定化酶系统组成，腔室内分别固定化Photobacterium leiognathi荧光素酶、Vibrio fischeri NAD(P)H:FMN氧化还原酶及其底物NADH、十四...
Micro-nano-bio acoustic system for the detection of foodborne pathogens in real samples.
本文报道了一种用于真实食品样品中食源性病原菌快速检测的微纳生物声学系统。针对法规要求从25 g食品中检出1个活细胞的挑战，作者以25 mL牛奶中1个沙门氏菌细胞为起点，先经3 h预富集，再用抗沙门氏菌抗体偶联的免疫磁性微珠捕获细菌；随后在Lab-on-Chip平台中用Triton X-100裂解细胞，并通过环介导等温扩增（LAMP）...
Real-time monitoring of immune responses under pathogen invasion and drug interference by integrated microfluidic device coupled with worm-based biosensor.
针对环境病原菌入侵引发的宿主免疫应答复杂且动态，传统琼脂平板方法难以在单只动物水平实现可控感染与长期实时监测。本研究提出一种集成微流控装置与线虫生物传感器，用于在活体秀丽隐杆线虫（C. elegans）中研究动态免疫反应及抗生素干扰。芯片由双层聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控结构组成，下层设置多个独立线虫培养腔、装载通道和树状细菌/...
All-carbon suspended nanowire sensors as a rapid highly-sensitive label-free chemiresistive biosensing platform.
纳米线传感器因尺寸小、长径比高和优异电子特性，在电化学与电子生物传感中具有重要潜力，但碳纳米线的可控制备仍依赖昂贵工艺。本文提出一种结合静电纺丝与光刻的简单方法，制备亚100 nm悬空碳纳米线传感器。利用碳微机电系统（C-MEMS）技术，将SU-8光刻胶图案化为所需结构，并在惰性气氛中热解碳化，形成高长径比碳结构。实验中，SU-8纳...
Advances in liquid biopsy on-chip for cancer management: Technologies, biomarkers, and clinical analysis.
液体活检是一种通过患者体液样本微创获取疾病动态信息的方法，在癌症诊断、预后和监测中日益受到重视。尽管许多技术已在研究实验室中开发并验证，但将其拓展至临床场景和床旁检测仍是重要方向。本文系统讨论并评价用于循环肿瘤细胞（CTC）、外泌体（exosome）和循环肿瘤核酸（ctNA）捕获、检测与分析的微芯片技术。此类集成系统可将原本多步、手...
Real-time CRP detection from whole blood using micropost-embedded microfluidic chip incorporated with label-free biosensor.
本文报道了一种用于全血中C反应蛋白（CRP）实时检测的芯片化系统，由微流控芯片与无标记导模共振（GMR）生物传感器组成。微流控芯片内集成微柱阵列，可在样品进入传感区前过滤血细胞，使血浆中的CRP到达GMR表面。GMR传感器采用PMMA基底、NOA 1375光栅层和TiO2高折射率层，通过监测反射共振峰波长位移实现无标记定量。作者将C...
A dual-functional microfluidic chip for on-line detection of interleukin-8 based on rolling circle amplification.
白介素-8（IL-8，又称CXCL8）是一种促炎趋化因子，参与中性粒细胞趋化与活化，并在胶质瘤干细胞样细胞血管化中发挥重要作用。本文报道了一种基于滚动圈扩增（RCA）的双功能微流控生物传感器，可同时实现细胞培养与IL-8在线检测。芯片由两条高通道经垂直细通道连接，其中一条通道固定捕获抗体用于IL-8检测，另一条用于细胞培养。检测采用...
Ultrasensitive SPR detection of miRNA-93 using antibody-enhanced and enzymatic signal amplification.
微小RNA（miRNA）是内源性非编码RNA，通过结合靶mRNA导致转录降解或翻译抑制，在多种疾病中表达谱改变，可作为生物标志物。本文报道一种表面等离子共振（SPR）生物传感器，采用一次性注塑传感器芯片/微流控混合体，并结合横向成像光学系统，对三个一维点阵进行平行分析，用于检测miRNA-93。为提高灵敏度，作者采用两种放大策略：加...
A compact microfluidic chip with integrated impedance biosensor for protein preconcentration and detection.
本研究设计并制备了一种低成本、紧凑型微流控生物芯片，用于蛋白质的预浓缩与检测。芯片利用在微通道连接间隙处自组装金纳米颗粒形成的纳米裂隙，在施加直流电压时产生离子富集与耗尽效应，并结合电渗流形成蛋白捕获区，使目标蛋白在检测窗口富集。传感模块采用基于锁相放大器的阻抗测量方法，监测金电极表面抗体固定以及目标蛋白被捕获后引起的电极间阻抗变化...
Dry Film Photoresist-based Electrochemical Microfluidic Biosensor Platform: Device Fabrication, On-chip Assay Preparation, and System Operation.
近年来，生物标志物诊断已成为人类疾病诊断，尤其是即时检测（POCT）中不可或缺的工具。为满足快速、低成本、定量且特异性检测多种分析物（如生物标志物、激素和药物）的需求，本文采用干膜光刻胶（DFR）技术制备了一种微流控生物传感器平台。DFR可实现廉价、简便和高通量制造。器件制备中，仅在洁净室步骤中于柔性聚酰亚胺（PI）薄膜上图案化铂电...
Microfluidic platform integrated with graphene-gold nano-composite aptasensor for one-step detection of norovirus.
诺如病毒是全球胃肠炎暴发的重要病原，临床样本的现场处理与快速检测一直是难题。本研究报道一种全聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控芯片，集成丝网印刷碳电极（SPCE），用于诺如病毒的电化学检测。芯片内设置填充硅胶微珠的微滤区，可过滤并富集诺如病毒感染临床样本中的目标病毒。通过石墨烯-金纳米颗粒复合材料（Grp-AuNPs）修饰碳电极，并在...
Label-Free and Regenerative Electrochemical Microfluidic Biosensors for Continual Monitoring of Cell Secretomes.
为评估体外类器官的功能并评价其对药物或化学物质的长期生物学响应，需要能够持续监测生物标志物的高效传感平台。本文报道了一种新型无标记微流控电化学（EC）生物传感器，其内置芯片级再生能力，可在不降低灵敏度的情况下，以全自动方式持续测量类器官培养物中细胞分泌的可溶性生物标志物。该微流控 EC 生物传感器与人肝芯片平台集成，通过连续监测分泌...
Microfluidic Arrayed Lab-On-A-Chip for Electrochemical Capacitive Detection of DNA Hybridization Events.
本文报道了一种用于 DNA 杂交检测的微流控电化学芯片（lab-on-a-chip, LOC）装置。该装置由 3×3 微电极阵列与双层微流控阀控操纵系统组成，可对微升级样品进行受控、自动化和高通量分析。微电极表面通过硫醇自组装修饰单链 DNA（ssDNA）探针，用于特异性捕获互补 ssDNA 靶标。检测采用电容法，通过测量 DNA ...