高效捕获目标分析物是生物传感器平台可靠、特异检测病原微生物的前提。抗体虽广泛用作识别配体，但存在结合不稳定、表面固定后活性下降及结合位点有限等问题，因此需要替代受体。热休克蛋白60（Hsp60）是真核线粒体伴侣蛋白，在单核细胞增生李斯特菌感染过程中作为李斯特菌黏附蛋白（LAP）的宿主受体。本文报道将生物素化 Hsp60 作为捕获分子...
本文报道了一种利用新型平面微电极在高电导率介质中实现负介电泳（negative DEP）颗粒捕获的方法。该电极由互指正负电极和重复方形块图案构成，可在预定区域形成局部电场极小值，并允许电致热效应增强 DEP 捕获。作者结合标度分析、数值模拟和实验研究了 DEP 力与电致热流运动。结果表明，电致热流产生的横向输运可将颗粒持续带向捕获区...
光学生物传感器正从实验室走向使用现场。分子识别新概念、微流控与光学集成、简化制造技术、系统整合改进，以及公共卫生和环境监测应用意识的提升，将加速这一趋势。文章回顾了早期光学生物传感器面临的识别分子固定后活性保持、弱荧光或吸收信号收集、识别事件与非特异吸附区分等挑战，并指出后续发展包括固态光学元件、固定化学、工程化识别分子、捕获分子微...
本文报道了一种基于新型表面等离子体光谱学方法的高性能表面等离子共振（SPR）传感器。该方法采用一种特殊衍射光栅结构，称为表面等离子共振耦合器与色散器（SPRCD），能够同时将光耦合到表面等离子体，并将衍射光分散用于光谱读出。所开发的 SPRCD 传感器由集成衍射光栅和微流控的微型卡盒以及紧凑光学系统组成，可同时采集卡盒中四个独立传感...
病原体的快速检测与鉴定对减少疾病传播具有重要意义。本研究开发了一种基于成像椭偏仪（BIE）的无标记、多路生物传感器，用于检测噬菌体M13KO7。硅片表面经醛基修饰，并通过微流控系统使蛋白质以阵列形式在硅片表面均匀、同时图案化。亲和素（avidin）被固定在表面，利用亲和素与生物素的高亲和力实现生物素标记抗M13抗体（Bio-GP3）...
现有食品病原筛查方法依赖昂贵抗体或PCR试剂，或需耗时培养。为满足便携、实时、多路复用病原检测需求，作者设计了一种混合微流控生物芯片，将表面等离子共振（SPR）成像与荧光成像结合，用于单细胞病原的多路检测。该芯片由金点阵列构成，每个金点固定针对特定病原的捕获生物分子，并由聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控流室封装，用于输送经磁浓缩的待...
本文报道了一种用于在食品和临床样品中免疫磁检测并定量致病性大肠杆菌O157:H7的手持式微系统。作者开发了将三维微流控网络与微加工生物传感器集成的芯片技术，完成了传感膜优化、微流控电路设计、生物检测协议开发以及安全便捷封装。该生物传感器通过抗体—抗原反应将抗原预先固定在传感表面，并检测与抗原结合的超顺磁微球引起的小磁场变化。传感膜采...
本文报道了一种用于微流控免疫分析的生物传感器唾液样品预处理方法，旨在解决原始患者唾液因黏度高、黏蛋白和蛋白含量高而导致的传感表面污染问题。作者以刺激全人唾液为基质，加入小分子分析物苯妥英（phenytoin，252 Da）作为模型药物。首先采用膜过滤去除细胞、碎片及高分子量糖蛋白（黏蛋白），显著降低样品黏度并减少生物传感器表面污染，...
除草剂对人类、动物健康和生态环境具有高度毒性，农业中大量使用导致土壤和水体污染。在光照下，除草剂可抑制光系统II（PSII）电子传递。本文报道了一种基于PSII的光学微流控传感器，用于除草剂检测。该装置将菠菜类囊体膜和辣根过氧化物酶（HRP）分别固定在磁性微球上，并通过磁场捕获在微流控通道的两个活性区。含鲁米诺的水样流经PSII区时...
本文讨论用于超声粒子操控的分层谐振器的一维建模方法，以支持微流控或芯片实验室应用中子波长谐振器的稳健设计。基于驻波的粒子操控装置中，谐振腔关键尺寸小于波长时，适合样品前处理、分选、单层细胞形成以及增强生物传感器检测能力。微流控谐振器尺寸小，对声压节点定位要求严格，并需高换能效率以保证功率可用性和温度稳定性；许多微加工方法成本高，难以...
快速、准确地测量组织与流体样本中的生物标志物是医学诊断的重要挑战。本文报道一种新型微型化诊断磁共振（DMR）系统，用于多重、定量和快速分析。该系统以磁性颗粒作为邻近传感器，放大分子相互作用，从而能够在未处理的生物样本中直接测量。作者将 NMR 探测、微流控、平面微线圈阵列、便携永磁体和片上电子学集成到芯片平台，使样本量降至 5–10...
核酸基生物传感器在环境污染与毒性检测中的应用日益增加。生物传感器是一种将生物或生物来源识别元件与物理化学换能器紧密集成的紧凑型分析装置；核酸基生物传感器以具有已知碱基序列的寡核苷酸或复杂 DNA/RNA 结构作为识别元件，可用于检测 DNA/RNA 片段，也可用于检测生物或化学物种。当 DNA/RNA 本身为分析物时，传感器通过杂交...
在众多基于生物分子识别与标记的亲和生物传感器中，磁标记与磁检测正成为一类有前景的新方法。磁标签可通过多种相对非侵入的方式检测，具有物理化学稳定性好、制备成本较低、环境友好且易于生物相容等优点。本文概述了将磁标记与检测应用于生物传感的主要技术路线，包括基于磁导率、磁剩余、磁阻和霍尔效应的直接磁颗粒检测，以及基于微悬臂力放大生物传感器（...
本综述概述了基于特殊表面声波（SAW）器件的生物传感器在全球20年的发展。这类器件可在液态介质（如水或水相缓冲液）中实现生物相关分子的高灵敏检测。1987年出现首批方案，包括在锂钽酸盐（LiTaO3）基底上采用水平极化剪切波（HPSW）延迟线结构，或在石英或LiTaO3上带有周期性质量光栅的SAW谐振器结构；后者称为表面横波（STW...
脂质膜是研究天然细胞膜性质的通用且便利模型。表面支撑脂质膜尤其受到关注，因为可结合多种表面敏感技术，包括界面敏感电化学测量。本文综述了用于含膜蛋白脂质双分子层电化学表征的纳米孔与微孔基底的发展进展及当前方向。近年来，脂质膜自组装、膜蛋白插入以及跨孔膜稳定化技术取得重要进展，使测量灵敏度、膜稳定性和器件封装能力显著提升。文中比较了黑脂...
本文报道了一种用于前列腺癌细胞阻抗测量的碳纳米管阵列微流控电极。作者通过水辅助化学气相沉积在硅/氧化铝基底上生长高度取向的多壁碳纳米管（MWCNT）塔，塔高可达8 mm，并可将纳米管塔从硅基底剥离、焊接到图案化印刷电路板（PCB）上，再在压力下浇铸环氧树脂固定。抛光塔顶后，采用射频（RF）等离子体处理去除多余环氧并打开纳米管端部，以...