本文报道了一种通过氧抑制光聚合在液滴微流控装置中制备功能化聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）水凝胶微球的方法，用于检测生物活性大分子。水相由 PEGDA 700、光引发剂 LAP 和丙烯酸-PEG-生物素组成，在含氟碳油连续相中形成约 100 μm 液滴，并在紫外曝光下原位聚合。由于 PDMS 微通道和氟碳油的高氧渗透/溶解性，氧抑制...
新型酶微系统因试剂消耗低、分析速度快、操作简便且便携性好，在化学与生物分析中具有重要应用前景。纳米材料凭借高比表面积以及电、光、磁等特性，为酶在微系统中的固定化提供了理想平台，可提升选择性、灵敏度、酶活性和稳定性。本文系统综述了纳米材料基酶微系统的制备与应用进展，重点总结毛细管基和微芯片基酶微系统中多种纳米材料-酶固定化策略，包括金...
本综述系统回顾了采用微制造工艺制备的电化学生物传感器研究进展，重点介绍用于DNA序列灵敏、特异性检测的传感器。微制造器件具有易于微型化、可重复批量生产以及可与既有技术和生产工艺集成的优势，因而在临床即时检测中具有重要价值。文章总结了此类生物传感器的当前状态，包括金、ITO、碳和硼掺杂金刚石等薄膜电极材料，微电极与纳米电极的微型化效应...
面对多重耐药微生物带来的临床威胁，快速鉴定病原菌并评估其药物敏感性已成为感染诊疗的关键需求。本文综述了用于细菌病原快速鉴定和药敏检测的新兴分析技术，重点围绕核酸扩增、微流控和生物传感器三大使能方向展开。首先，文章总结了PCR、等温扩增、高分辨熔解分析、数字PCR、测序及CRISPR等核酸扩增技术在病原识别和耐药基因/表型检测中的进展...
聚合物纳米线相关研究在过去十年取得显著进展。丰富的材料种类和成熟的化学修饰使其成为诊断生物传感器件中的功能部件。本综述概述了面向生物分子检测的纳米线传感器相关文献，重点讨论纳米线制备方法与材料。对于电学信号读出，纳米线需保持单线构型并具有明确位置，因此讨论了纳米线对齐问题。部分制备方法天然形成对齐单线，另一些产生无序结构，需要额外操...
尽管纳米线场效应晶体管（NW-FET）生物传感器在基础应用中表现出极高效率，但大多数生理溶液的高离子强度会引起电荷屏蔽，使实时智能传感器设计受到严重限制，通常需先脱盐。本文报道一种新型纳米线生物传感器，可在不预处理生物样品的情况下，对细胞外小分子代谢物进行实时多路检测。该器件不同于直接结合分析物的纳米FET，而是通过感知结合在表面的...
本文报道了一种基于低温共烧陶瓷（LTCC）技术的新型无线微流控生物传感器。该无线生物传感器由平面螺旋电感和平行板电容构成的 LC 谐振天线组成，并在 LTCC 基底中集成微通道弯折。传感器的无线响应与其谐振频率的变化相关，而谐振频率变化源于微通道内流动液体介电常数的改变。作者展示了该传感器对介电常数从 3 到 78.5 的不同有机液...
细胞穿透肽（CPPs）作为将报告分子和药物递送至完整细胞的方法受到广泛关注。尽管已有大量研究鉴定新的CPP序列，但其在单细胞水平的摄取效率仍知之甚少。本研究利用液滴微流控捕获阵列对单细胞完整细胞群体中的CPP摄取进行表征。该微流控器件可在787个顶部捕获微孔阵列中便捷、快速地分离并分析单细胞荧光，液滴捕获效率>99%。在HeLa细胞...
基于智能手机的即时检测（POCT）因经济性和医疗资源可及性，正成为传统实验室检测的潜在替代方案，尤其适用于资源有限地区。智能手机与生物传感器及相关附件结合，可为医学检测提供高准确度和灵敏度；智能手机的普及也推动了POCT快速发展。本文以液体活检样品（血液、尿液、汗液、唾液和泪液）为分类标准，因为这些样品含有多种严重疾病生物标志物，并...
食品源病原菌是食品安全的关键问题。传统诊断方法耗时，且通常只能对已生产食品进行检测。近年来，整合分子方法、生物传感器、微流控和纳米材料的现场诊断设备为快速、低成本、高灵敏度和高特异性地检测病原菌提供了新途径，可在食品生产各阶段进行筛查。本综述系统总结了陆基领域现场诊断的最新进展，重点介绍核酸检测方法、便携式核酸提取与扩增方案，以及低...
为阐明免疫细胞的分泌功能，作者开发了一种基于强度调制的纳米等离子体环形干涉生物传感器，用于无标记、动态检测分子分泌。该传感器通过耦合自由光与表面等离子极化激元（SPPs）波，在白光照射下形成高对比度、窄线宽的相长与相消干涉图样，从而获得优异灵敏度。本文采用窄带 LED 光源和 CCD 相机，以简单共线光学系统同时监测多个传感单元的透...
本文报道了一种基于磷脂包覆向列液晶（LC）液滴的新型生物传感器，并用于检测北非蝎 Scorpio maurus palmatus 毒液中的模型抗菌肽（AMP）Smp43。利用 PDMS 微流控聚焦装置制备了直径 16.7±0.2 μm 的单分散脂质包覆 LC 液滴，液滴表面由 DOPC/DOPG 磷脂单层包覆，作为 AMP 的作用靶...
酵母中表达的多种重组蛋白可采用不同方法定量，经典技术与先进方法均可用于粗上清分析，这对筛选和制造尤为重要。本章首先介绍所引入方法的分析学背景，并针对不同工业产品给出具体定量建议。方法组合包括电泳、色谱和酶联免疫吸附试验（ELISA）等经典技术，也涵盖基于生物传感器、微流控以及自动化、微型化的方法。文中总结各方法的优点与局限，并指出尽...
微流控与生物传感器集成是芯片实验室和即时检测研究热点，但微流控流动对灵敏度影响的研究仍有限。本文评估了互指电极在静态液滴和微流控流动条件下的灵敏度，并证明金纳米颗粒可增强传感信号响应。研究通过电容测量检测癌抗原125（CA-125）抗原-抗体结合，在多种CA-125浓度下获得电容差值，结果表明电容信号随抗原浓度增加而增大，可实现疾病...
本文报道了一种可量产、一次性使用的三维（3D）全对称结构电容生物传感器，用于细胞浓度检测。该传感器基于集成电路封装引线框架构建，采用镀金互指电极，并通过全对称 3D 结构改善电场均匀性与灵敏度。在镀金电极表面依次固定 3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）和戊二醛，形成可捕获细胞的醛基识别层；在传感区上方叠加微流控通道，使细胞悬液体...
癌症是全球主要死因之一，早期检测可显著降低死亡率，并减轻经济与心理负担。电化学纳米生物传感器作为便携式快速检测癌症生物标志物的装置，在临床诊断、管理和筛查中具有重要地位。尽管近年来受到关注，其基本原理未变；纳米技术进步为纳米生物传感器设计提供巨大潜力。多种纳米材料应用于电化学生物传感器，提高了灵敏度、选择性和可重复性。本文综述了纳米...
本文报道了一种基于微流控的阻抗生物传感器的设计、制备与测试，用于快速同时检测三种沙门氏菌血清群。该微流控器件包含三条微通道，每条通道均设有聚焦区，利用正介电泳（p-DEP）力将沙门氏菌细胞聚焦至通道中心线并导向传感区，从而获得高浓度样品。细菌传感区由具有10对指条的叉指电极（IDE）阵列构成。三种沙门氏菌抗体（B、D、E型）分别与交...
外泌体是直径50–200 nm的膜结合磷脂囊泡，由所有细胞类型分泌并循环于人体体液中。这些囊泡携带来源于细胞的特异性成分，如胞质/膜蛋白、RNA和DNA。因此，外泌体结构稳定且丰度高，是癌症的稳健指标，并已被用于以比金标准组织活检更少侵入的方式监测该疾病。本综述描述了外泌体的历史以及外泌体中存在的可准确监测多种疾病的特异性生物标志物...
利用介电电泳（DEP）操纵纳米材料是微/纳科学的重要研究方向，可服务于微流控、纳米机器和生物传感器等应用。DEP 利用非均匀电场与可极化纳米材料诱导偶极之间的相互作用，实现分离、捕获、旋转、推进和组装，具有无标记、非侵入和低成本等优势。本文系统概述了 DEP 操纵纳米材料的基本理论、微/纳电极构型、近年进展、当前挑战与潜在应用，重点...
血清胆红素水平检测对诊断肝胆疾病、代谢紊乱及新生儿黄疸具有重要意义。随着对灵敏、快速、可靠检测方法的持续需求，研究者不断开发适用于实验室和即时检测（POC）的新方法，以测定不同形式胆红素，包括未结合（游离及白蛋白结合）胆红素、结合（直接）胆红素和总胆红素。本文综述了从实验室常用的传统光谱分析、仪器化高灵敏方法到便携式低成本POC系统...