苯妥英是应用广泛的抗癫痫药物，因治疗窗窄而需进行治疗药物监测（TDM）。本研究报道了一种基于单自由悬臂压阻微悬臂梁生物传感器的苯妥英电学检测方法。该传感器无需标记，可通过微机电系统（MEMS）工艺微型化，并集成到微流控通道中，适用于即时诊疗、个人诊断和个性化TDM。器件在去离子水和100%胎牛血清中均实现苯妥英检测，在10–80 μ...
本文报道了一种基于适配体、微流控系统并结合磁分离的阻抗生物检测方法，用于蛋白质的灵敏、快速检测。微流控阻抗器件通过将金叉指阵列微电极集成到聚二甲基硅氧烷（PDMS）流室中制备而成。利用适配体修饰的磁珠捕获并分离目标蛋白，将其浓缩至合适体积后注入微流控流室进行阻抗测量。以凝血酶作为模型靶蛋白验证该新型检测系统性能。结果表明，在90 k...
适配体通常比抗体更易制备、更易储存，并能结合更广泛的目标分子，因此在环境监测、疾病检测与疾病管理中的应用日益受到重视。本文综述了RNA和DNA适配体生物传感器系统的设计、研究进展及其在有效生物传感器器件中集成的潜力。作为可特异性结合目标分子的单链DNA或RNA分子，适配体非常适合生物分子识别与传感应用。除可针对几乎无限多的特定目标进...
转移是大多数癌症死亡的原因。循环肿瘤细胞（CTCs）是从原发肿瘤释放进入血液的细胞，被认为是转移的主要促进者。因此，这些细胞是理解肿瘤生物学和改善疾病临床管理的重要靶标。近年来，多种技术被用于分离、检测和表征CTCs。由于CTCs属于稀有事件，其研究需要多学科考虑生物和物理特性。此外，分离活细胞可为转移发展提供进一步见解，细胞回收必...
本研究设计并表征了一种新型薄膜电极阵列及集成微流控系统，旨在制备易于、快速、低成本制造且尺寸小、电化学传感性能良好的传感器芯片。研究评估了金准参比电极以及阵列共享参比/对电极的影响，以利用精细金属掩模制造小型阵列。结果表明，当使用金作为准参比电极时，共享参比/对电极的阵列具有更快的电子转移动力学，并避免电位随扫描速率变化，因而优于传...
本文提出一种基于惠斯通电桥巨磁阻（GMR）的生物传感器，用于检测和计数磁性标记细胞。该传感器采用顶钉扎自旋阀层结构，并与具有流体聚焦功能的微通道集成，使细胞在传感区逐个串行通过，从而提高计数准确性。当磁性细胞流经微通道上方时，其杂散磁场会改变下方 GMR 盘的电阻；通过测量电阻随时间变化产生的电压峰，不仅可以统计细胞数量，还可根据峰...
电极上的氧化还原反应是界面现象，会调制电双层（EDL）中的电荷。本文报道了一种新型仪器——电双层扫描静电计（SEED），用于在单体电极上测量由多种分析物与相应酶发生生物特异性结合所引发的多个酶反应。SEED 通过激光扫描固定在单体电极上的酶单层微阵列，定量映射局部氧化还原反应。其原理是测量因氧化还原反应而突变的 EDL 局部电荷状态...
传染病快速诊断并及时启动治疗是改善临床结局和公共卫生的关键。传统体外诊断耗时长，依赖中心实验室、专业人员和大体积设备。近年来生物传感器技术有望提供与常规标准相当甚至更优的即时诊断，在时间、准确性和成本方面具有优势。现代生物传感器可归为无标记和标记两类，利用微纳加工技术和光学、电学、机械换能策略。尽管临床需求迫切，但从实验室到临床的转...
癌症是全球主要死因之一，早期检测对提高治愈率至关重要。生物标志物如前列腺特异性抗原（PSA）可用于前列腺癌筛查，但传统酶联免疫吸附试验（ELISA）存在样品处理复杂、成本高、便携性差和难以实时监测等不足。近年来，基于纳米材料的无标记生物传感器在速度、灵敏度、成本和通用性方面优于传统方法。一维半导体和石墨烯常用于场效应晶体管（FET）...
人类蛋白质组学研究揭示了大量潜在蛋白生物标志物，但缺乏低成本、小体积且适合临床早期诊断的检测方法，使其应用受限。当前蛋白标志物检测的金标准 ELISA 依赖笨重的荧光扫描仪，难以实现床旁检测。本文提出一种数字微流控蛋白检测平台，将微流控技术与电阻抗传感相结合，采用捕获/反应室与检测室物理分离的解耦架构，使捕获反应和单珠检测可独立优化...
倾斜光纤布拉格光栅（TFBG）生物传感器可作为低成本、易实现的替代平台，用于原位或潜在体内高灵敏度生物样品测量。本研究利用光纤内12°倾斜布拉格光栅，在宽外部介质折射率范围内于传感器表面激发强倏逝场。器件对温度交叉敏感性小，制备过程不影响光纤结构完整性及其表面功能化。通过截止前最后导模在两个正交偏振态下的差分透射谱，原位清晰区分了具...
双酚A（BPA）是一种外源性雌激素类内分泌干扰物，广泛用于全球消费品，并在环境和食品中被广泛检出。为快速评估BPA浸出风险，本研究结合倏逝波光纤传感器与微流控技术的优势，开发了一种全光纤光流控生物检测平台（AFOB），用于BPA的快速免疫分析。捕获分子BPA–牛血清白蛋白（BPA–BSA）共价固定于光纤传感器表面。将不同浓度BPA与...
本文报道一种磁阻传感器平台，用于实时检测 DNA 靶标中的点突变，具体检测人类 β-珠蛋白基因两个位点的单核苷酸多态性。该传感器采用差分平面霍尔效应桥（dPHEB）几何结构，通过比较传感区与局部集成负参考区上结合的磁性微珠数量差异产生信号。磁性微珠由传感器偏置电流产生的自磁场磁化，无需外加磁场。传感器集成于带温度控制的微流控系统中，...
表面应力生物传感器是一类无标记生物传感器，随着技术和社会发展，在生物、化学和医学应用中的信息采集与测量过程受到广泛关注。该类传感器利用表面自由能变化作为通用传感平台，具有响应时间短（小于毫秒）和典型灵敏度可达纳克、皮升、飞焦和阿摩尔量级等优点，同时能够简化样品制备与检测流程。本文系统评述了表面应力生物传感器在提升性能方面取得的进展，...