本文报道了一种用于检测L-谷氨酸浓度的热电生物传感器。该传感器集成于微热量计中，通过测量生化反应产生的热量实现无标记检测。器件包含一个高120 µm、宽10 mm的单流道，具有两个流体入口和一个出口。锑-铋（Sb-Bi）热电堆贴附于通道下壁，其共模抑制比高，塞贝克系数约7 µV·(m·K)−1，用于测量L-谷氨酸在谷氨酸氧化酶（GL...
本文报道了一种将表面等离子共振（SPR）与法拉第电化学阻抗谱（f-EIS）集成的无标记生物传感器，用于对生物分析物进行同步检测。该器件采用全息曝光制备的薄膜金 SPR 换能光栅，并将其图形化为共面电极，使光学测量区与电化学测量区重合，从而实现两种传感模态的完全集成。SPR 信号通过角谱检测表面等离子体共振角位移，f-EIS 信号则通...
在病原细菌医学诊断中，快速检测和鉴定病原微生物是关键任务。现有多数方法依赖与细菌特异性结合的可检测标记分子，但通常步骤多、耗时长且成本较高，例如酶联免疫吸附试验通常需要五个连续步骤。因此，发展快速、低成本的无标记检测技术具有重要需求。本文报道了一种基于微型集成光学马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的生物传感器。作者将传感器测量臂用抗体功能...
过去十年，纳米材料在技术产品和生物医学中的应用快速增长，其安全性与有效性评估至关重要。传统静态细胞培养和终点检测方法无法反映活体生物系统的动态变化，难以理解纳米材料在纳米-生物界面的动态相互作用。为弥补这一技术空白，本文报道了一种集成阻抗微传感器的微流控细胞培养系统，可在不同流动条件下连续、非侵入地监测纳米材料对贴壁细胞的影响。以二...
生物传感器是一种将生物或生物来源的敏感识别元件固定于物理化学换能器上的紧凑型分析装置，用于测量一种或多种分析物。微流控系统可提供高通量处理、增强传质以控制流场、提高不同试剂混合速率、将样品和试剂体积降低至纳升级、提高检测灵敏度，并能在同一平台上完成样品制备与检测。基于这些优势，微流控技术与生物传感器技术的集成能够将化学与生物组件合并...
本研究报道了一种用于环境监测的便携式全细胞生物传感器系统，可应用于空气质量控制、水污染监测和辐射泄漏检测。系统由轻质机械外壳、温度调节系统和微流控细菌接种通道组成，总质量小于200 g，可作为细胞接种的便携式培养箱，并挂载于无人机上，用于监测偏远和难以到达的区域。反馈控制系统可将接种温度维持在0.05 °C以内。聚二甲基硅氧烷（PD...
光子晶体微腔生物传感器能够检测单个生物分子，但微流控样品输送主要依赖扩散，限制了最低可检测颗粒浓度。本文通过求解粒子运动方程，研究光学力对光子晶体微腔生物传感器灵敏度的增强作用。模拟结合Langevin方程、流体拖曳、光学力和布朗运动，计算微流控通道中粒子轨迹，并据此确定最小可检测浓度n_min。研究考察输入光功率、流速、器件品质因...
本文报道利用 DNA 偶联抗体结合单颗粒干涉反射成像传感器（SP-IRIS）实现完整病毒颗粒的快速、高灵敏无标记检测。首先采用光谱自干涉荧光显微镜（SSFM）表征 DNA 连接子偶联抗体在三维聚合物表面的轴向抬升，结果表明 DNA 连接子可显著增加抗体与传感表面的距离。随后在 SP-IRIS 平台上特异性检测表达埃博拉病毒糖蛋白（E...
单核苷酸多态性（SNP）常与多种基因相关人类疾病有关，其检测备受关注。本文报道了一种基于氧化石墨烯（GO）纳米片的荧光DNA生物传感器，用于研究单碱基错配的类型、位置以及链长对检测的影响。该传感器利用GO对染料标记单链DNA（ssDNA）的高效荧光淬灭作用：当TAMRA标记探针P1未杂交时，ssDNA吸附于GO表面并被淬灭；与完全互...
生物传感器最初用于监测血液等生物流体中的氧、葡萄糖等生理参数。近年来，为获取活细胞组成与功能更精细的信息，面向细胞分析的新型生物传感器迅速发展，其处于技术与医学交叉领域，常将细胞表型或功能与生理/病理过程相联系。本综述系统介绍用于细胞分析的生物传感器关键技术，包括构建生物传感器所用的生物识别元件、细胞与传感器整合方法、单细胞分析策略...
本文报道了一种适用于高离子强度生理环境的流体基离子忆阻器及其离子锁存器。器件由 n 型硅微电极与 PDMS 微流控通道中的水溶液电解质构成，通过硅-电解质界面氧化层在阳极偏压下的可逆生长和阴极偏压下的还原，实现界面电阻的双稳态切换。XPS 深度剖析证实阳极氧化后氧化层厚度由约 1.2 nm 增至约 6–8 nm，阴极还原后恢复至约 ...
甲胎蛋白（AFP）是一种肿瘤相关胎儿蛋白，可在成人肿瘤细胞中大量表达，是重要的临床肿瘤标志物。硅纳米线（SiNW）生物传感器因具有超高灵敏度、实时响应和无标记检测能力，已成为蛋白生物标志物检测的有力工具。本研究采用自上而下方法制备了基于 SiNW 的场效应晶体管（FET）生物传感器。首先将抗 AFP 抗体共价固定于 SiNW-FET...
本文提出一种基于光子晶体光纤（PCF）的多通道表面等离子共振（SPR）生物传感器，并对其传感性能进行理论分析。该传感器采用多孔光纤结构，具有四个大尺寸镀金微流控通道和椭圆空气孔，其中两个通道还沉积高折射率五氧化二钽（Ta2O5）覆盖层。大通道与椭圆空气孔设计，加上高折射率覆盖层，使器件可在多分析物传感和自参考两种模式工作。作者利用有...
本文报道了一种基于电化学阻抗谱（EIS）的生物传感器平台，用于研究凝集素与接枝于互指金微电极上的多价糖聚合物刷之间的结合。通过改变 EIS 的测量频率，可以在同一传感表面上同时分析距传感器表面不同亚纳米距离处的结合事件，从而量化凝集素沿糖聚合物刷层的结合动力学，并反映凝集素在刷层中的运动。作者研究了两种不同长度的糖聚合物刷，发现刷层...
登革病毒传播范围不断扩大，登革热发病率持续上升，快速诊断对发展中国家和温带国家均具有重要意义。生物电子学、微纳加工技术的进展推动了可用于感染快速检测的微型化即时检测设备和分析平台的发展。本文从现有登革诊断方法出发，综述了基于微纳技术的新型快速检测工具，包括无标记生物传感器方法、微阵列和微流控平台。这些技术具有显著潜力，但仍需进一步开...
开发了一种用于监测痕量邻苯二甲酸酯的分析工具，由微流控通道装置与新型电化学生物传感器耦合组成。首先，通过脂质（1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺，DOPE）和阳离子分子（甲苯胺蓝O，TBO）组装到导电聚合物上，调控表面电荷与疏水性，构建仿生层，使电极呈现较大氢过电位。该修饰电极具有高度负偏置电位（约-1.8 V vs Ag...
本研究开发了一种用于研究微米级颗粒和不同微藻种类的光流体生物传感器。该系统由带有人字形（chevron）沟槽的微通道组成，鞘液可在核心流两侧形成流体聚焦，使样品在通道中心单列通过检测区。器件采用新一代高灵敏度光电探测器——多像素光子计数器（MPPC），其具有高增益和极小体积。实验检测了两种尺寸的高强度荧光微球（3.2 μm和10.2...
微生物生物传感器是由生物整合换能器构成的分析装置，可产生指示分析物浓度的可测量信号，适用于胞外化学物质、环境监测及代谢感觉调控。尽管微生物生物传感器在多种检测领域具有应用前景，但仍存在选择性差、灵敏度低、便携性不足等局限。为克服这些限制，研究者将微生物生物传感器与多种微/纳米技术相结合，并应用于广泛检测目的。本综述讨论与微生物生物传...
现有生物传感器通常由生物识别单元和物理化学换能单元组成。特异性来自分析物与识别元件之间的特异性相互作用，而灵敏度往往依赖连接识别与转导的化学放大步骤。虽然化学放大可增强信号，但会增加流程复杂度、引入额外噪声，并使识别与转导在时空上分离，降低实时响应。本综述讨论力化学生物传感器这一仿生传感策略，利用力化学耦合克服上述问题。通过监测单分...
本文报道了一种适用于血样即时多重检测的纸基比色生物传感器。该传感器通过一步喷墨打印疏水性聚苯乙烯（PS）于滤纸上形成微孔和微通道，微孔壁由渗入纸体孔隙的聚合物构成，可限制样品并实现多重检测。微孔内构建高稳定性酶薄膜涂层，使传感器类似传统微孔板工作，但可用肉眼或智能手机等便携设备进行比色读数。作者以葡萄糖和乳酸为模型分析物，验证了单分...