快速抗菌药敏试验对及时治疗决策很重要。由于细菌耐药全球蔓延，抗生素疗效日益受限。传统药敏试验依赖细菌培养，耗时长，可能导致不当处方和广谱抗生素初始使用。亟需开发床旁平台技术，快速检测病原体、识别合适抗生素并监测突变以调整治疗。本文报道一种用于快速（<90 min）、实时、无标记地从全血中分离细菌并进行抗菌药敏试验的生物传感器。目标细...
本文提出一种将弯曲D型光纤传感器（OFS）与微流控芯片集成的生物传感装置。该OFS基于Kretchmann构型的表面等离子共振（SPR）原理，利用光纤将光源引导至侧抛光并镀金的传感区域，使倏逝场激发金膜表面的等离子体共振。装置采用多模光纤，通过玻璃基底凹槽弯曲固定后进行侧抛光，再溅射10–12 nm金膜；传感区与聚甲基丙烯酸甲酯（P...
本研究合成非印迹聚合物（NIP）并将其与新型实验室芯片生物传感器 MiSens 及高效液相色谱（HPLC）联用，用于黄曲霉毒素检测。由于黄曲霉毒素模板具有毒性且清洗困难，作者选用 NIP 作为样品前处理吸附剂。所设计的生物芯片包含 6 个直径 1 mm 的金工作电极，并共享参比电极和对电极。检测采用竞争免疫分析：先在 Protein...
本文提出一种基于一次性微流控芯片的手持分析仪，用于人血浆中麻醉药丙泊酚（propofol）的无标记电学检测，以支持临床麻醉监测。芯片上的生物传感器基于导电分子印迹聚合物（conducting MIP）的导电性，通过丙泊酚结合后表面阻抗变化实现检测。目前医院常用高效液相色谱（HPLC）和离子迁移谱测定血浆丙泊酚，但设备笨重、昂贵且难以...
本文报道了一种超灵敏、无标记的 DNA 生物传感器，采用完全芯片集成的卷曲纳米膜微电极，通过互补 DNA 链杂交选择性检测禽流感病毒 H1N1 亚型 DNA，检测限达阿托摩尔（aM）水平，这是无放大微型化传感器中前所未有的水平。基于该卷曲电极的阻抗法 DNA 检测相比平面电极具有四个数量级的灵敏度提升。研究发现，该器件的阻抗响应与其...
本文报道了一种光纤长周期光栅（LPG）生物传感器集成微流控芯片，用于超灵敏葡萄糖检测。在小直径单模光纤（SDSMF）中刻写LPG，作为光学折射率（RI）换能器；采用层层自组装（LbL）技术在SDSMF-LPG表面沉积聚乙烯亚胺（PEI）/聚丙烯酸（PAA）多层膜，用于支撑和信号增强，并在外层固定葡萄糖氧化酶（GOD）实现葡萄糖识别。...
本文报道一种集成微流控系统，由无标记导模共振滤波器（GMRF）生物传感器和带微柱过滤器的微流道组成。GMRF采用紫外固化聚合物和塑料基底通过复制模塑制备；微柱阵列通过光刻在硅基底上制备，柱径和柱高分别为26.5和56 μm，柱间距7.5–9.5 μm，用作过滤器。双面胶将GMRF与微流控芯片键合，使集成器件同时具备细胞碎片过滤和胞内...
本研究开发了一种新型细胞间电化学微流控芯片，用于食品过敏原的定性与定量分析。该装置可同步完成微流控细胞培养、食品过敏原诱导的细胞形态变化观察以及细胞代谢测量。研究采用 RBL-2H3 肥大细胞与 ANA-1 巨噬细胞构建细胞共培养模型，用于观察抗原刺激下的过敏应答。芯片包含两条细胞培养微流控通道，并集成四组金电极和一条附加“毛细管”...
活细菌或酵母细胞常作为生物报告细胞用于检测特定化学分析物或样品毒性。特别是携带合成基因线路、可在特定靶标诱导下产生可靠非天然信号（如荧光蛋白或生物发光）的细菌或酵母，可构建稳健灵活的检测平台。本文报道了主要用于批量样品分析的荧光报告细菌（bactosensor）如何被部署到单一紧凑型生物芯片中，实现自动半连续靶标分析。基于大肠杆菌的...
精神疾病领域反复出现科学发现难以转化为新药的问题，已引发危机并削弱了药物研发信心。本综述阐述当前及未来由生物标志物应用驱动的创新如何重新推动该领域研究。这将积极影响精神病学，使高灵敏度和高特异性的生化检测与传统问卷并行使用，从而改善诊断。此外，新兴生物传感器工具的应用将通过融合生化数据与临床数据促进即时检测。这样，患者数据将包括既往...
本研究开发了一种用于水质毒性分析、特别是水中除草剂检测的芯片化便携式生物传感器。该系统由集成在玻璃基底微流控平台上的三电极电化学微电池组成，平台包含多个独立检测腔，并选用与光学技术兼容的材料，以便后续实现电化学与荧光双重互补检测。检测原理是利用野生型微藻 Chlamydomonas reinhardtii 作为全细胞识别元件，通过卤...
本文提出并实验验证了一种自参考双通道光纤粒子等离子体共振（FOPPR）传感系统，用于实时复杂样品生物传感中补偿温度波动、体折射率变化、颜色干扰及非特异性吸附等系统误差。该系统将分析光纤与参考光纤集成于同一微流控芯片中，分析光纤表面固定识别分子，参考光纤不固定特异性识别分子。作者首先建立理论模型，再采用系统实验方法验证。结果表明，即使...
巨细胞病毒（CMV）是发达国家新生儿精神残疾最常见的感染性病因，亟需建立基于便携设备的早期检测与高通量筛查方法。本文报道了一种基于高空间分辨率成像椭偏仪（BIE）的抗体分析方法，用于检测并鉴定血清中的CMV抗体。将CMV抗原CMV-3A固定于硅片表面，用于捕获血清中的CMV抗体；随后加入抗人免疫球蛋白G（anti-IgG）抗体，以确...
本研究以系统进化指数富集（SELEX）筛选获得的抗H5N1禽流感病毒（AIV）DNA适配体替代单克隆抗体，构建了基于微流控流池和互指微电极的阻抗生物传感器。嵌于微流控流池中的金互指微电极表面先通过物理吸附固定链霉亲和素，再利用生物素—链霉亲和素结合将生物素化抗H5N1适配体固定于电极表面。目标H5N1病毒被捕获后，使电极表面阻抗幅值...
本文提出一种用于分离和手性检测D-甲硫氨酸（D-Met）与D-亮氨酸（D-Leu）的电化学微流控策略。这些D-氨基酸（D-AA）是霍乱弧菌（Vibrio cholerae）相关疾病中的生物标志物。在单布局微流控芯片（MC）上，该策略与极低生物样品消耗高度兼容，可实现受控微流控D-AA分离以及D-氨基酸氧化酶（DAAO）与各D-AA标...
在将半导体生物传感器用于免疫分析检测蛋白质时，需解决两个主要问题：其一，传感器表面抗体的长度超过正常离子强度溶液中的德拜长度（约1 nm），使部分特异性结合的蛋白质无法紧密贴近传感表面，因而不能有效贡献表面电位变化；其二，蛋白质所带电荷较小，且易受周围溶液pH影响。本研究提出一种基于磁珠的免疫分析方法，利用二抗标记带负电的DNA片段...
本文报道了一种片上氧化石墨烯（GO）适配体传感器的通用性。该传感器以固定在固体支撑上的GO层为基础，仅通过更换适配体即可检测凝血酶（TB）、前列腺特异性抗原（PSA）和血凝素（HA）三种蛋白，而传感器组成保持不变。结果表明，固定在GO表面的DNA和RNA适配体均保持足够活性，可实现片上适配体传感。作者利用双通道、三通道和五通道微流控...
作者此前报道了一种遗传编码的生物发光共振能量转移（BRET）生物传感器，由麦芽糖结合蛋白（MBP）N端融合绿色荧光蛋白（GFP2）、C端融合海肾荧光素酶变体（RLuc2）组成，其对麦芽糖的灵敏度和检出限优于相应荧光共振能量转移（FRET）传感器。本文将该MBP-BRET传感器与微流控系统结合，用于检测水样或啤酒中的麦芽糖。在微流控芯...
本研究开发了一种基于氢化非晶硅（a-Si:H）光电二极管的微流控生物传感器芯片，用于定量检测 HIV-1 病毒颗粒感染因子（Vif）。芯片集成 23 个 200 μm×200 μm 的 a-Si:H PIN 光电二极管和 a-SiC:H 滤光层，可将 605 nm 荧光转换为光电流，同时阻挡 405 nm 激发光。微流控 PDMS ...
三维组织平台正成为量化细胞群体异质性的首选方法，用于多种诊断和药物治疗应用。微流控传感器及其与微流控系统的集成通常被视为宏观器件的微型化版本，其典型工作液量仅 100 nL 至 10 μL，在处理昂贵且难以获取的样品和试剂方面具有独特优势。构建功能完整的细胞基生物传感器需要结合生物图案化与微加工技术。本文采用数字微镜（光刻）系统构建...