Development and Applications of Portable Biosensors.
基于微流控和微机电系统的生物传感器在临床诊断、个性化医疗、全球健康、药物发现、食品安全和法医检测中的应用价值已获广泛认可。随着医疗成本上升，通过即时检测（POCT）远程监测患者健康状况的需求增加；对生物战剂检测生物传感器的需求也不断提高，研究重点在于开发小型便携设备，实现快速、准确、现场检测。过去十年，由于出现抗药性病原、人员流动增...
Microfluidics and nanoparticles based amperometric biosensor for the detection of cyanobacteria (Planktothrix agardhii NIVA-CYA 116) DNA.
部分蓝藻可产生蛋白酶抑制剂寡肽如cyanopeptolins，造成饮用水污染，因此其检测对监测人类饮用水源安全具有重要意义。本研究报道了一种快速、灵敏的核酸生物传感器检测方法，以蓝藻Planktothrix agardhii NIVA-CYA 116基因组中cyanopeptolin编码区为靶标，用于淡水环境监测。生物芯片包含两组金...
Electrical and electrochemical monitoring of nucleic Acid amplification.
核酸扩增是分子生物学、临床诊断、食品安全和环境检测中分析痕量核苷酸的金标准技术。近年来，相比传统光学方法，电学与电化学监测因更易于实现现场检测而受到关注，因为实验室外核酸传感需求不断增长。过去十年，多种电学与电化学技术与不同扩增方法（包括等温扩增）相结合，用于实时监测核酸扩增过程。本文综述了核酸扩增的电学与电化学监测最新进展，包括 ...
Multiplex serum cytokine immunoassay using nanoplasmonic biosensor microarrays.
精确监测疾病过程中快速变化的免疫状态，需要对频繁采集的人血进行细胞因子多重分析。然而，目前缺乏快速、多重且低样本量的检测方法，使临床免疫监测难以实施，对婴幼儿和新生儿尤其困难。局域表面等离子共振（LSPR）微流控光学生物传感可通过实时折射率检测金属纳米颗粒表面的生物分子结合并实现传感器微型化，从而快速、省样地分析分析物。但受 LSP...
Specific detection of avidin-biotin binding using liquid crystal droplets.
本研究采用微流控技术制备了聚(丙烯酸-b-4-氰联苯-4′-十一碳烯酸酯)（PAA-b-LCP）功能化的4-氰基-4′-戊基联苯（5CB）液晶液滴。液滴表面的PAA链经EDC/NHS活化后与生物素酰肼共价偶联，形成5CB-PAA-生物素液滴，用于在5CB/水界面上特异性检测亲和素–生物素结合。亲和素与生物素结合后，液滴界面电荷状态和...
Chromatic biosensor for detection of phosphinothricin acetyltransferase by use of polydiacetylene vesicles encapsulated within automatically generated immunohydrogel beads.
本研究开发了一种以微颗粒形式呈现的简单、高灵敏比色生物传感器，用于检测转基因作物中的关键标记蛋白——磷inothricin乙酰转移酶（phosphinothricin acetyltransferase, PAT）。聚二炔（PDA）囊泡因独特的蓝-红变色和红荧光性质常被用作无标记传感材料，但现有PDA传感器存在灵敏度低、稳健性差等问...
Adsorption kinetics of pesticide in soil assessed by optofluidics-based biosensing platform.
农药在土壤中的吸附过程影响其迁移、降解、移动性和生物累积，因此需要快速、灵敏、可现场部署且准确的绿色检测技术。本研究将先进光子学与微流控技术相结合，开发了一种基于倏逝波的光流控生物传感平台（EWOB），用于农药的快速免疫检测和吸附动力学分析。该平台由锥形光纤传感器、PMMA微流控芯片、集成光学系统和嵌入式计算机组成，通过表面固定莠去...
Jetting microfluidics with size-sorting capability for single-cell protease detection.
激活的蛋白酶如基质金属蛋白酶（MMPs）可由癌细胞分泌，降解细胞外基质（ECM），促进肿瘤形成与转移。在单个癌细胞水平测量MMP活性，有助于理解癌细胞异质性和疾病进展。本文报道一种微流控平台，将液滴喷射发生器与确定性横向位移（DLD）尺寸分选通道集成，可高效将单个癌细胞封装进皮升级液滴。该平台利用细胞触发的Rayleigh-Plat...
Advances in arsenic biosensor development--a comprehensive review.
生物传感器是具有高灵敏度、便携性、样品用量少和使用简便等特点的分析装置，可用于对人体重要分析物进行定性和定量监测。砷（As）在自然界中广泛存在，并对生物体具有高度毒性，因此需要在水、土壤、农业和食品样品中频繁测定。本综述旨在总结迄今为止在砷生物传感器开发方面取得的进展，重点介绍基于重组全细胞或某些结合砷的寡核苷酸或蛋白质的传感器。文...
Lytic enzymes as selectivity means for label-free, microfluidic and impedimetric detection of whole-cell bacteria using ALD-Al2O3 passivated microelectrodes.
即时检测（PoC）细菌诊断有望改善公共卫生，但需同时满足快速、选择性、灵敏度、微型化和低成本。本文提出一种结合溶葡萄球菌酶（lysostaphin）与CMOS兼容阻抗传感器的属特异性细菌检测新方法。该方法允许样品基质直接流过覆盖聚多巴胺的传感器表面，无需预处理，并显著降低背景噪声。通过仿真及同时光学与电学实时监测的实验平台验证，可在...
Fabrication of temperature- and pH-sensitive liquid-crystal droplets with PNIPAM-b-LCP and SDS coatings by microfluidics.
本研究通过微流控方法制备了具有温度和pH双响应性的4-氰基-4'-戊基联苯（5CB）液晶液滴。液滴表面包覆聚(N-异丙基丙烯酰胺)-b-聚(4-氰基联苯-4'-氧十一碳烯酸酯)（PNIPAM-b-LCP）和十二烷基硫酸钠（SDS），其中PNIPAM提供温度响应性，SDS赋予界面负电荷并诱导5CB呈径向取向。将该液滴用于水溶液中蛋白质...
An ultra-low detection-limit optofluidic biosensor based on all glass Fabry-Perot cavity.
本文报道了一种基于全玻璃Fabry-Perot腔（FPC）的高品质因数光流生物传感器。器件采用全玻璃三明治结构，由170 μm厚玻璃盖片经HF刻蚀形成2.0 mm×8.0 mm通道孔，并在玻璃载片上沉积3.5对SiO2/Ta2O5分布式布拉格反射镜（DBR）作为反射镜，再用UV胶键合。该结构消除了通道表面刻蚀粗糙度，降低热失配，并将...
Improving the binding efficiency of quartz crystal microbalance biosensors by applying the electrothermal effect.
石英晶体微天平（QCM）作为生物传感器检测目标生物分子时，常因扩散限制反应而耗时。本实验将多微电极集成到常规 QCM 反应室中，利用电致热效应（ETE）产生微涡流，驱动分析物向传感器表面迁移，并被固定配体捕获。微电极位于反应室顶面，QCM 传感器位于底面；同时降低反应室高度，使悬浮分析物更有效地被驱动至传感表面，并减少样品用量。作者...
Real-time monitoring of calcium carbonate and cationic peptide deposition on carboxylate-SAM using a microfluidic SAW biosensor.
本研究采用微流控表面声波（SAW）生物传感器，实时监测碳酸钙与标准羧基自组装单分子层（COO-SAM）传感器芯片之间的相互作用。研究考察了含或不含生物分子组分的不同流体体系。在生物缓冲体系中，还研究了两种仿生阳离子肽 AS8 和 ES9 的 pH 依赖性表面相互作用；这两种肽与参与软体动物贝壳形成的几丁质合成酶胞外结构域相似。文中描...
Development of a surface plasmon resonance biosensing approach for the rapid detection of porcine circovirus type2 in sample solutions.
本研究建立了一种基于表面等离子共振（SPR）的无标记、实时分析方法，用于在样品溶液中直接检测猪圆环病毒2型（PCV2），而非检测血清中的PCV2抗体。该生物传感分析仪由集成SPR生物传感器、自制三通道微流控模块和带光电转换器的USB控制电路组成。传感膜制备中，先用巯基丙酸（MPA）通过硫醇与金膜形成的S-Au共价键自组装于金膜表面，...
Lensfree optofluidic plasmonic sensor for real-time and label-free monitoring of molecular binding events over a wide field-of-view.
本文报道了一种基于微流控等离子体微阵列与双色片上无透镜成像的高通量生物传感器，用于在大于20 mm2的宽视场内实时、无标记监测生物分子相互作用。该器件重40 g、高8.8 cm，利用光电成像芯片记录嵌入微流控通道底部的等离子体纳米孔衍射图案，从而实现分析物的实时交换。等离子体芯片同时被两个不同波长的LED照明，其光谱分别位于等离子体...
A microfluidic-based electrochemical biochip for label-free DNA hybridization analysis.
该文献为视频实验配套材料清单，报道一种基于微流控的电化学生物芯片，用于无标记 DNA 杂交分析。芯片以 4 英寸 P 型硅片为基底，通过光刻、PECVD 沉积 SiO2、DC 溅射和电子束蒸发金属形成电极与微流控结构，并用 PDMS 封装形成微流道。表面使用含 5′-ThioMC6-D 巯基修饰的 ssDNA 寡核苷酸固定于金电极，...
Recent advances in application of biosensors in tissue engineering.
生物传感器研究发展迅速，已发表数万篇论文，产业规模达数十亿美元，并广泛应用于食品与饮料、农业、环境、医学诊断和制药等领域。尽管已有大量用于蛋白质、肽、酶及其他生物分子检测的生物传感器，但其在组织工程中的应用仍相对有限。近年来，新型生物传感器在细胞培养和组织工程中的研究兴趣不断增长，例如实时检测葡萄糖、乳糖和过氧化氢等小分子，以及白蛋...
Electroporation-delivered fluorescent protein biosensors for probing molecular activities in cells without genetic encoding.
荧光蛋白生物传感器通常依赖遗传编码，需要转染质粒并在细胞内表达，因而难以应用于数量稀少、难以转染的原代细胞样本。本研究采用电穿孔将蛋白形式的FRET荧光蛋白生物传感器直接递送至细胞内，无需质粒转染和表达。作者以ECFP/YPet Src FRET报告子为模型，在PDMS微流控通道中完成电穿孔递送、细胞培养与荧光成像。该报告子由Src...
Detecting transforming growth factor-β release from liver cells using an aptasensor integrated with microfluidics.
本研究开发了一种由适配体修饰金电极与可重构微流控器件集成的细胞培养/生物传感器平台，用于监测重要炎症和促纤维化细胞因子 TGF-β1。TGF-β1 DNA 适配体经硫醇化并用氧化还原报告基团标记后自组装于金表面。该生物传感器对 TGF-β1 具有特异性，实验检出限为 1 ng/mL，线性范围可延伸至 250 ng/mL。在确定性能指...