Micromachines
2024
Qiu Q, Xu Y
表面等离子共振(SPR)已广泛用于生物传感、环境检测和化学工业,但传统 SPR 生物传感器的性能常受分析物向传感表面传质限制,尤其在小分子或低浓度物质检测中更为明显。本研究提出一种快速、高灵敏的 SPR 生物传感器,通过整合交流电渗(ACEO)和介电电泳(DEP)增强目标分析物在传感表面的收集能力。上述两种效应均由交流电场产生,并可...
Sensors (Basel, Switzerland)
2024
Thenuwara G, Javed B, Singh B, Tian F
胶质母细胞瘤(GBM)是一种侵袭性原发脑肿瘤,其动态且复杂的肿瘤微环境(TME)使诊断和治疗面临重大挑战。本综述系统探讨了生物传感器增强型器官芯片(OOC)模型在研究 GBM 肿瘤微环境动态中的创新应用。近年来,将生物传感器整合到 OOC 平台中,可在受控微环境中实时监测和分析细胞行为,弥补传统体外和体内模型难以准确模拟 GBM 进...
Biosensors
2024
Li X, Wang H, Qi X, Ji Y 等 8 人
RNA是重要的信息与功能分子,参与生命过程调控、基因表达与遗传信息传递,其检测在疾病诊断、医学研究、遗传工程等领域应用广泛。目前RNA检测的金标准仍是逆转录定量PCR(RT-qPCR),但该方法操作复杂、成本较高,并依赖专业技术人员和大型仪器,难以快速应用于现场检测。无PCR(PCR-free)技术因成本低、操作简便、无需大型仪器,...
Biosensors
2024
Konno S, Kudo H
本研究开发并测试了一种面向汗液监测的乳酸(LA)连续监测系统。该系统以磷酸盐缓冲液(PBS)作为载流,替代传统腔室或细胞,在皮肤表面持续灌注,以收集并输送汗液分泌物至下游生物传感器。为便于受试者运动时使用,汗液采样装置与流体控制系统被设计为不受身体运动或肌肉形变影响;连续载流可不断刷新皮肤表面状态,降低蒸发、积累和细菌活动带来的干扰...
Biomicrofluidics
2024
Smith de Diego A, Griffiths OV, Johnson MP, de Montis M 等 5 人
许多应用需要对流动中的分散颗粒进行上游样品处理,以提高颗粒浓度(如增强生物传感器准确性)或降低浓度(如去除污染物)。交流介电电泳(DEP)已广泛用于流动中颗粒捕获,但其力随距电极边缘距离迅速衰减,纳米级颗粒如病毒和细菌只能在靠近电极表面处被捕获,从而限制可用流速并影响实际器件应用。相反,交流电渗(ACEO)可将颗粒驱动至电极表面,但...
Frontiers in cellular and infection microbiology
2024
Ma C, Zou M, Xu N, Liu Y 等 5 人
宫颈癌是全球女性第三大常见癌症,高危人乳头瘤病毒(HR-HPV)持续感染是其主要病因。由于HR-HPV感染可反复发生,准确筛查对防控至关重要。常用聚合酶链反应(PCR)受专业设备和人员限制,因此亟需便捷、超灵敏的HR-HPV检测方法。基于核酸扩增的生物传感器具有灵敏度高、操作快速、便携等优点,有助于农村和偏远地区即时检测。本综述总结...
Analytical and bioanalytical chemistry
2024
Strohmaier-Nguyen D, Horn C, Baeumner AJ
面向血标志物分析的即时检测传感器必须能在极小样本体积下工作,因为指尖采血虽简单且几乎无痛,却显著限制样本量并提升患者舒适度。作者探索将传统侧流免疫分析(LFA)转化为自包含、紧凑的聚合物通道型 LFA,以在保持分析性能的同时最小化样本体积。其目标是消除传统 LFA 中常见的样本吸收棉和膜材料,并开发即用型一步 LFA 格式:试剂预先...
Mikrochimica acta
2024
Ece E, Ölmez K, Hacıosmanoğlu N, Atabay M 等 5 人
汗液中含有蛋白质、脂质、碳水化合物、囊泡和核酸等复杂生物标志物,其水平与血液中的对应指标密切相关,因此汗液采样已成为无创健康监测与诊断的重要方向。现有汗液分析平台虽已存在,但便携性、低成本、易制造和快速周转仍是关键需求。3D打印微流控器件因可集成多功能模块、具有柔性、生物相容性、可控封闭环境和低样本量等优势,成为汗液分析的有前景系统...
Micromachines
2024
Massey RS, Appadurai RR, Prakash R
帕金森病(PD)是一种致残性神经退行性疾病,可导致运动功能丧失,部分患者出现认知下降和痴呆。早期干预可改善生活质量并延缓疾病进展,但现有确诊方法侵入性强,难以用于早期筛查。本文提出一种表面印迹聚合物(SIP)电化学阻抗谱(EIS)生物传感器,用于检测帕金森病早期随血脑屏障退化而出现在唾液和血液中的生物标志物α-突触核蛋白(αSyn)...
Micromachines
2024
Sitkov N, Ryabko A, Moshnikov V, Aleshin A 等 6 人
阻抗生物传感器是研究和监测与蛋白相关生物过程的重要工具,可促进疾病诊断与治疗新方法的开发。本文综述了用于生物流体中快速蛋白检测的混合阻抗生物传感器的基本原理、分析方法和应用。该类传感器通过测量生物识别元件与目标蛋白结合后电化学阻抗的变化实现无标记检测,具有操作简便、分析快速、灵敏度和选择性较好、成本低廉,以及可集成到混合微流控系统等...
Bioanalysis
2024
Nguyen N, Van TV, Nguyen T
本文是一篇评论,探讨核酸扩增技术与微型化分析系统在液体活检中的协同作用及其对临床诊断的推动作用。作者回顾了微纳加工、快速原型制造和注塑成型等微流控芯片制备技术,以及玻璃、硅、PDMS、PMMA、聚碳酸酯、环烯烃共聚物、水凝胶、导电聚合物和纸基材料等新型材料的发展。文章重点讨论PCR与等温核酸扩增(如LAMP、RCA)在循环肿瘤DNA...
ACS sensors
2024
Raju CM, Elpa DP, Urban PL
传感系统需要自动化,以减少人工操作、提高重现性并实现远程传感。本文作为视角文章,重点介绍具有自动化要素的不同类型传感系统,包括基于流动注射分析(FIA)和顺序注射分析(SIA)、微流控、机器人技术以及面向特定现实问题的其他原型系统。最后讨论计算机技术在传感系统中的作用。自动化的流动注射和顺序注射技术可提供精确高效的样品处理与可靠结果...
Nano letters
2024
Barshilia D, Huang JJ, Komaram AC, Chen YC 等 9 人
脓毒症是危及生命的全身炎症反应,需要在“黄金一小时”内经济、准确、快速检测生物标志物以降低患者死亡率。本文提出一种低成本波导增强纳米金链式免疫测定(WENLISA),基于纳米等离子体波导生物传感器,用于快速、高灵敏检测脓毒症相关炎症标志物降钙素原(PCT)。为降低检出限,采用夹心法:捕获抗体固定于波导表面,检测抗体偶联金纳米颗粒,与...
Biomicrofluidics
2024
Liu L, Du K
计算机视觉已成为生物传感领域的有力工具,有助于开发用于分析和解释生物数据的创新、精准系统。这种跨学科方法利用计算机视觉算法和技术,从医学诊断、环境监测和食品健康等多种生物传感应用中提取有价值信息。尽管经过多年发展,该领域仍有较大提升空间。本文展望了计算机视觉如何应用于生物传感器的原始传感数据,并阐述其对生物传感应用的优势。随后讨论该...
Biomedical optics express
2024
Yang H, Ji Y, Shen K, Qian Y 等 5 人
尿素和乳酸是与人体健康密切相关的汗液生物标志物。本研究开发了一种便携、快速、灵敏、稳定且高通量的可穿戴汗液生物传感器,利用Au-Ag纳米梭(Au-Ag NSs)同时检测汗液中的尿素和乳酸。传感器微流控腔内的Au-Ag NSs阵列可提供显著的表面增强拉曼散射(SERS)增强效应,使尿素和乳酸无需标记即可通过各自特征拉曼峰被识别。该传感...
Critical reviews in analytical chemistry
2024
Bonyadi F, Kavruk M, Ucak S, Cetin B 等 8 人
病原体的连续监测在环境、医疗和食品工业中具有重要应用。石英晶体微天平(QCM)是一种基于压电效应测量表面附着质量的实时检测技术,因灵敏度高、检测速度快,在细菌和病毒早期感染诊断与疾病进程追踪中受到关注。本综述首先概述 QCM 生物传感方法的工作原理、常用识别元件及其局限性,随后总结 QCM 用于病原检测的代表性实例,重点讨论微流控磁...