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...
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）...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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-...
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...
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...
循环肿瘤细胞（CTCs）检测为癌症早期诊断、治疗与预后提供了无创且高效的手段，但临床环境中 CTCs 捕获困难，因其在外周血中极稀少且表面标志物表达异质。本文制备了一种多标记微流控芯片，用于从乳腺癌患者外周血中富集异质性 CTCs。将多标记适配体鸡尾酒 DNA 纳米结构（TP-multimarker）修饰于确定性横向位移（DLD）图...
尽管微型化、独立式即时检测（PoC）生物传感平台在文献中发展迅速，但其在现场的实际应用仍远未实现，而临床与公共卫生需求迫切。对于由特定病原体或抗原引起、需进行区域或地方人群筛查的疾病，快速检测患者体内特异性抗体可显著改变治疗策略，甚至影响公共卫生政策。本研究旨在开发一种快速、低成本、基于功能化磁珠的检测方法，用于高效诊断超敏性肺炎（...
本文报道一种用于电化学阻抗谱（EIS）的微流控芯片，作为无标记蛋白检测生物传感器，并以心肌肌钙蛋白I（cTnI）为模型。cTnI是心肌梗死最特异血清生物标志物之一。芯片由显微镜玻璃片作基底、溅射金电极和聚二甲基硅氧烷（PDMS）微通道组成。作者开发了电极功能化方案，兼顾传感层电荷转移、抗体特异性结合及降低非特异蛋白吸附，以避免假阳性...
本文开发了一种基于巯基化聚苯乙烯微球（SH-PSs）聚集金纳米颗粒（AuNPs）的微流控比色生物传感器，用于现场检测鲜切蔬菜中的沙门氏菌。该传感器采用新型软管式微阀控制微流控芯片内液体流向，并利用智能手机成像APP监测比色信号。适配体-聚苯乙烯-半胱胺偶联物作为检测探针，与样品中的沙门氏菌特异性结合；互补DNA-磁性纳米颗粒（cDN...
采用微流控原位紫外固化制备单分散交联聚丙烯酸(PAA)液滴，经KOH处理形成高度溶胀的PAAKOH液滴，作为可重复使用球形传感器，在PDMS微流控通道中动态监测其直径变化，同时检测人唾液和血清中Ca2+和Mg2+。二价金属离子与羧基形成COO−M−OOC桥接结构，使水凝胶收缩；收缩至饱和直径，饱和直径比与离子种类相关，收缩速率（T1...
本文报道了一种基于介孔纳米结构半胱氨酸-石墨烯水凝胶（Cys-RGO）的双模态微流控生物传感器，用于定量检测人血清中心肌肌红蛋白（cMb）。该器件中，纳米工程化介孔 L-半胱氨酸-还原氧化石墨烯（Cys-RGO）水凝胶作为双模态传感电极，同时用于差分脉冲伏安法（DPV）和表面等离子共振（SPR）检测。Cys-RGO 的高表面反应性、...