microRNA的检测与定量常用于疾病诊断和预后预测。传统方法通常需从生物样品中提取并纯化microRNA，将其逆转录为互补DNA（cDNA），再通过实时聚合酶链式反应（RT-PCR）扩增；达到检测阈值所需的循环数经对照microRNA归一化后，可给出目标microRNA的相对定量。该方法存在若干不足：必须人工扩增目标microRN...
开发快速、灵敏的现场检测装置用于重金属污染监测具有重要科学和技术意义，但构建快速、低成本且高灵敏的微阵列传感器仍具挑战。本文报道了一种具有管状三维传感表面和有序纳米拓扑结构的 DNA 纳米结构微阵列（DNM）生物传感器，用于重金属离子的快速、灵敏多重检测。该设计采用 DNA 四面体结构探针（TSPs）构建传感界面，形成空间分辨、密度...
光寻址电位传感器（LAPS）是一种基于半导体的化学传感器，其传感表面上的测量点由光照位置定义。这种光寻址能力可用于可视化pH或特定化学物种的空间分布，在化学、材料科学、生物学和医学中具有潜在应用。本综述比较了该化学成像传感技术与其他技术的特征，描述了化学成像传感系统的仪器、工作原理和多种测量模式。综述总结并讨论了当前技术，尤其是空间...
近年来，面向床旁检测的微流控芯片研究从传统洁净室微加工转向更灵活、快速、低成本的台式制备方案。本文报道了一种高灵敏、全透明、柔性聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控电化学细胞传感器的台式制备方法。该器件采用形状记忆聚合物收缩法制备三维微/纳结构金和铂电极，并将其封装于全PDMS微流控通道中，构成无盐桥三电极片上电化学池。作者优化了PDM...
本文报道了一种将声学器件作为检测元件的集成平台，重点设计微流控模块，使其与双通道或阵列型Love波声学芯片结合，用于生物医学和分子诊断。作者通过系统研究优化流池固定方式与密封材料，使流体接口和封装对声波引入的损耗最小化，并考察不同工作频率、波导材料及其厚度组合在检测蛋白和DNA生物标志物时的灵敏度。研究以链霉亲和素作为模型蛋白生物标...
可靠测定DNA杂交的结合动力学与亲和力，并区分单碱基错配，对系统生物学、个性化与精准医学具有重要意义。传统光学传感器（如SPR）难以低成本运行和微型化，难以满足高通量检测需求；纳米线场效应晶体管生物传感器虽已发展，但可靠且低成本制备仍是挑战。本文报道将化学气相沉积生长的石墨烯单晶畴图案化为多通道石墨烯场效应晶体管（G-FET）生物传...
近年来，脂质囊泡成为构建生物传感器的常用载体。囊泡可在选择性半透膜内容纳反应组分，为膜蛋白生物传感元件提供理想环境；脂质双分子层可使蛋白保持天然结构与功能，膜流动性允许构象变化及与目标分析物的生理相互作用。本文提出两种在微流控装置中制备巨型单层囊泡（GUV）的方法，可作为生物传感器基础。囊泡由水/油/水（W/O/W）双乳液模板制备，...
本文报道了一种基于有机电化学晶体管（OECT）的高灵敏度芯片式葡萄糖传感器。该器件将葡萄糖氧化酶（GOx）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）包覆铂纳米颗粒（Pt NPs）修饰的栅极电极与微流控通道集成。传感机制为：GOx催化葡萄糖氧化生成过氧化氢（H2O2），随后H2O2在Pt NPs催化下发生电化学氧化。该过程显著提高施加于PEDOT:P...
大规模、低成本地制造高灵敏度传感器，用于实时检测生化物和分子物质，为生物分析筛查与医学诊断提供了新机遇。平面集成光子谐振器具有小尺寸、可空间与波长复用、可在晶圆级与微流控系统集成的优点，已成为这些应用领域的有前景传感平台。本文实现了一种光流体无标记生物传感器，其核心是嵌入硅/玻璃微流道中的氢化非晶硅（a-Si:H）微环谐振器，微流道...
传统方法难以在极低水平（单细胞/mL）实现对水传播病原体的超灵敏、选择性检测；即使采用ELISA或PCR等分子方法，也常需多次富集，费时费工。本研究将纳米介电电泳（Nano-DEP）微流控装置与表面增强拉曼散射（SERS）技术相结合，构建了一种新型便携式生物传感器，用于高灵敏度（单细胞/mL）检测和表征大肠杆菌O157:H7。研究开...
单细胞研究的关键挑战之一是开发快速且生物相容的单细胞分析工具。本文报道了一种在玻璃毛细管中对流驱动下进行的快速DNA纳米结构支撑适配体pull-down（DNaPull）检测，用于分析纳升级或皮升级液滴中的内容物。研究表明，支架化适配体可显著提高目标分子pull-down效率；对流传输使反应在5分钟内完成，较纯扩散的静止模型提高18...
多年来，科学家不断开发前沿技术，使（生物）传感器更适用于环境分析目的。材料科学、理性设计、微流控和传感器印刷等领域的技术进步，深刻改变了生物传感器技术，这在持续开发用于监测有害化学物质的传感系统中尤为明显。这些努力对于解决限制生物传感器走向真实环境应用的问题至关重要，例如通过多分析物便携设备在现场进行连续分析。本综述（含203篇参考...
本文报道一种嵌入半导体微管中的射频阻抗生物传感器，用于流动状态下单细胞检测。器件将铬/金共面波导电极卷曲并紧密包裹在微管传感区，使细胞与电极形成无泄漏电流的紧密接触；同时采用阻抗匹配谐振回路，提高信噪比。与常规平面电极相比，该三维管状电极结构灵敏度提高约两倍，有限元模拟支持了实验结果。作者进一步利用该器件对聚苯乙烯微球、小鼠原代T淋...
HER2抗原是乳腺癌诊断和预后的重要标志物。传统ELISA依赖标记分子，可能引起假阳性/假阴性，且难以研究抗原抗体相互作用动力学。本文提出一种基于图像采集的无标记表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于检测HER2抗原。该器件以聚焦离子束制备的亚波长金纳米孔阵列作为换能器，利用共线透射光强监测表面等离子体共振变化。纳米孔阵列通过异常...
本文报道了一种用于无标记检测人血清白蛋白（HSA）的简单、整体式双电化学生物传感器。该器件由两个毫米级金电极组成，电极表面均电沉积一层由工程化M13噬菌体与导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT）构成的复合薄膜。M13噬菌体表面展示肽被筛选为选择性结合HSA，作为生物识别元件；两电极间阻抗的实部Zre用于将HSA与噬菌体-...
本文报道了一种基于乙醇前驱体的低气压化学气相沉积（LPCVD）方法，用于快速、低成本合成大面积、厚度可控且高度均匀的石墨烯玻璃。该方法利用乙醇在高温下高效分解产生活性碳物种，并通过OH自由基刻蚀抑制非晶碳，使石墨烯在石英玻璃上4分钟内即可实现单层全覆盖，生长效率较甲烷前驱体常压CVD提高约20倍，并制备出对角线25英寸的均匀石墨烯玻...
鉴于蓖麻毒素作为生物武器的潜在毒性，快速可视化识别与传感蓖麻毒素仍具挑战性。本研究开发了一种基于金纳米针的比色传感器，实现蓖麻毒素的定性识别与多色变化分析。结果表明，基于纳米针-腔体谐振器的等离子体超表面可激发可见光区窄带驻波共振，从而呈现反射颜色；不同共振波长之间的反射色混合导致清晰的颜色变化。此外，该彩色超表面在窄折射率范围内表...
本综述系统评述了癌症生物标志物智能诊断系统的最新进展，重点介绍适配体、酶、DNA探针、荧光探针、相互作用蛋白和抗体等生物识别元件与电化学、光学及压电换能器相结合的多种生物传感方法。功能化纳米材料因其独特的光电性质、高比表面积和可表面修饰性，在提升癌症标志物检测灵敏度、降低实际样品干扰方面发挥关键作用。文章总结了前列腺特异性抗原、癌胚...
微流控技术正成为构建具有集成读出功能的微生理系统的重要技术。本文报道将酶基多分析物生物传感器集成到多组织培养平台，用于“body-on-a-chip”应用。微流控平台基于悬挂滴网络技术，用于形成、培养和分析流体互连的类器官球形三维（3D）微组织，可容纳多种细胞类型。传感器模块设计为小型玻璃插件，包含四个铂工作电极、一个铂对电极和一个...
过去十年生物传感器取得巨大进展，但避免外部管路和泵送并集成到微流控环境中的工作仍被忽视。本文提出一种新型微流控设计，集成多个试剂储存腔和一次性电化学微泵，用于按时间控制输送液体。该卡盒以基于氮化硅的光子生物传感器进行了测试和验证，该传感器包含多个光学环谐振器作为传感元件，并以免疫分析作为潜在目标应用。基于演示模型获得的实验结果，作者...