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...
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...
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...
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...
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....
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....
便携式生物分子检测系统因即时检测需求而受到关注，推动了芯片实验室（LOC）发展。然而，传统检测多依赖荧光测量，需要片外仪器；将光学生物传感器集成到LOC中可简化并小型化系统，但许多光学传感器还需光栅或棱镜等耦合器件，使光路设计复杂。本研究提出一种基于梯度波导厚度导模共振（GWT-GMR）的新型生物传感器，可将光谱信息转换为空间信息，...
胶质纤维酸性蛋白（GFAP）是星形胶质细胞中间丝蛋白，其血液水平升高与多形性胶质母细胞瘤、创伤性脑损伤、多发性硬化、脑出血和视神经脊髓炎等中枢神经系统疾病相关，已成为潜在临床生物标志物。本文针对 GFAP 检测提出三种基于抗体的表面功能化策略，并在金涂层石英晶体微天平（QCM）上比较其在清洁缓冲液和血清基质中的性能：F1 采用链霉亲...
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）...
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...
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...
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...
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...
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...
本文报道了一种完整的光子线分子生物传感器微阵列芯片架构及其配套仪器。芯片采用硅绝缘体上（SOI）工艺，将毫米级硅光子线波导折叠成螺旋微环谐振器，每个传感器直径约50 μm，可独立提供分子结合曲线；16和128通道芯片已制备并测试，128个传感器阵列仅占2×2 mm²，芯片尺寸为6×9 mm²。芯片单片集成微流控样品输送通道，其尺寸和...
本文报道一种简单、无标记的生物传感方法，用于利用光纤颗粒等离子体共振（FOPPR）生物传感器测定抗卵白蛋白抗体（anti-OVA）和抗小鼠IgG抗体的抗原-抗体结合动力学常数。FOPPR传感器基于金纳米粒子修饰的光纤，金纳米粒子表面通过混合自组装单分子层修饰，以偶联分子探针报告物（卵白蛋白OVA或小鼠IgG），使其与相应分析物（an...
本文报道了一种基于反射干涉光谱（RIfS）的无标记微芯片生物传感器，用于检测循环肿瘤细胞（CTCs）。该传感器以铝片经两步电化学阳极氧化制备的高度有序纳米多孔阳极氧化铝（AAO）为传感平台，AAO 的纳米孔结构可产生强 Fabry–Perot 干涉信号。通过多步表面功能化，将生物素化抗 EpCAM 抗体共价固定于 AAO 表面，使其...
本文提出一种快速、高灵敏且低成本的锥形光纤生物传感器，可实现生物分子的无标记检测。该传感器利用锥形光纤腰区前两个传播模式之间的干涉效应，通过解调透射光谱的相位偏移来确定结合在锥形表面的生物分子。由于光谱条纹信号尖锐，且生物分子反应区相对较长，传感器表现出快速响应和高灵敏度。为深入理解不同生物分子对传感器的影响，作者对生物层厚度、折射...
本文报道将光纤颗粒等离子体共振（FO-PPR）生物传感器与微流控芯片集成，以缩短响应时间并改善检测限。聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微流控芯片的流道尺寸为4.0 cm×900 μm×900 μm，将一段部分去包层的光纤置于流道内，其纤芯表面修饰金或银纳米颗粒，流道自由体积约14 μL。不同折射率蔗糖溶液实验表明，微流控系统中折射率分辨...