本综述总结无标记白细胞识别与功能表征方法及新型单细胞技术的现状。相比经典方法，无标记表征可避免细胞标记改变其行为，从而减少处理时间和试剂成本，支持即时诊断，并允许对检测细胞进行下游应用；同时可实时监测动力学过程，弥补传统结构表征的不足。综述重点为单细胞表征，尤其表面敏感技术。近期进展强调小细胞群体和单个细胞在健康与疾病中的重要性，单...
分析化学的核心目标是在最短时间内获得高质量信息，以解决实际问题。电化学生物传感器凭借精度高、灵敏度高、选择性好的分析特性，以及结构简单、成本低、响应快等生产优势，成为传统方法的有力替代。葡萄糖是生物传感器市场最重要的分析物，因为糖尿病患者数量庞大，长期血糖监测需求显著。电化学技术与酶法选择性相结合，使酶促电化学生物传感器成为葡萄糖检...
全球食源性疾病负担巨大，食源性病原菌是人类疾病的主要原因。近年来，食源性致病菌检测成为研究热点。基于免疫分析、分子生物学、微流控芯片、代谢、生物传感器和质谱的快速检测方法迅速发展，并成为食源性病原菌检测的主要方法。本研究综述了近年来多种快速检测方法，基于上述技术路线介绍食源性致病菌快速检测的研究进展。文章还讨论了现有方法的局限性、优...
本研究制备了一种基于微流控的扩展栅场效应晶体管（EGFET）生物传感器，其片上传感窗（OCSW）由六层金属构成，并在表面溅射二氧化钌（RuO2）薄膜，通过固定乳酸酶（lactase）实现对乳酸（LA）的检测。为拓展乳酸检测方式，将微流控系统与该生物传感器集成。此外，采用特殊封装密封传感窗与微流控管路，使其与其他部分绝缘，防止水分子侵...
开发了一种用于核酸检测的硅基实验室芯片，通过集成 PCR 和杂交微阵列实现多重核酸检测。该芯片采用生物 MEMS 技术制造，由两个 PCR 微反应器（各 11.2 µL）和一个杂交微阵列微腔（30 µL）组成，通过埋入式旁路流体连接，并集成加热器和温度传感器以控制 PCR 扩增与杂交温度循环。开发并表征了硅后处理工艺：O2 等离子体...
生物传感器广泛应用于生化、电化学、农业和生物医学等领域，可集成食品、医疗、环境监测、水质、法医、药物研发等即时检测应用。通过高亲和力生物分子识别，生物传感器能在小体积样品中灵敏检测分析物。微流控技术利用流体力学操控微升/纳升级液体，使生物传感器实现小型化、自动化和集成化。现有商用设备往往体积大、速度慢、成本高且依赖人工，而微流控生物...
开发精准高效的诊断工具可实现感染者早期治疗与隔离，从而限制2019冠状病毒病（COVID-19）传播。目前临床常用的严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）检测方法存在检测时间长、需要专业人员及复杂台式仪器等局限，难以满足快速现场筛查需求。传感器技术的进步重新激发了对电化学生物传感器微型化的兴趣，其具有响应快、操作简便、...
人畜共患病和动物疾病威胁人类健康、动物生物安全与生产性能。目前，动物疫病暴发通常依赖中心实验室和受过训练的人员进行 PCR、免疫分析或细胞培养确认，流程昂贵、耗时，且常滞后于疾病发生或进展。即时检测（POC）设备与试纸具有快速、简便、低成本和可现场使用的特点，可直接用于动物病原检测。人类医学中 POC 诊断已取得显著进展，但动物 P...
呼吸道疾病是生猪生产造成经济损失的重要原因。在美国，猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）和甲型流感病毒（IAV）是当前引起猪呼吸道疾病的前两大主要病毒。常用PCR病毒检测需要病毒提取、核酸纯化和检测，耗时且昂贵。本文报道一种集成磁光流（iMOF）平台，其中抗体功能化磁性纳米颗粒（MNP）可高效富集多种猪呼吸道病毒，光子晶体（PC）生...
基于单一生物标志物的临床评估在许多情况下不足以准确诊断疾病或监测治疗。多路检测可在同一份样品中同时测量多个分析物，或同时测量不同样品中的同一靶标，从而提高疾病诊断和治疗成功率的准确性。因此，低成本、易用、快速的现场多路生物传感器需求迫切。本文提出一种简单、灵活且高度可扩展的策略，用于实现微流控多路电化学生物传感器（Biosensor...
新型生物传感器技术及其作为可穿戴设备的应用，为传统西方医学和个人健身追踪提供了移动性与灵活性。在生物传感器开发中，换能器是将生物事件产生的信号转换为可检测输出的核心元件。换能器的功能与设计，结合合适的生物识别元件和读出电子的微型化，在构建用于个人健康管理的可穿戴设备中起关键作用。疫情推动的数字健康转型，使面向即时检测（POC）和可穿...
未来即时检测（PoC）和可穿戴电化学生物传感器需要新技术方案，以消除多步电极修饰与功能化需求、克服重现性有限并实现传感步骤自动化。本研究设计并表征了一种新型丝网印刷免疫生物传感器试纸条，采用石墨烯纳米片与导电聚(3,4-乙撑二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）聚合物混合，并全部嵌入丝网印刷墨水的基底碳基质中，形成GiPEC...
本文提出一种实时无标记侧向偏移熔接无芯光纤马赫-曾德尔干涉仪（LOFMZI）生物传感器，用于检测促炎细胞因子肿瘤坏死因子α（TNF-α）。传感器由单模光纤、无芯光纤和侧向偏移无芯光纤熔接构成，光在侧向偏移无芯光纤与腔体中传播并发生干涉，表面蛋白富集引起有效折射率变化，使干涉谷波长发生红移。疏水蛋白 Grifola frondosa ...
微流控与声学生物传感器的集成是微系统领域的重要发展方向，但聚合物微流控芯片与单晶压电材料之间的可靠密封仍是关键难题。本文针对砷化镓（GaAs）声学生物传感器的微流控集成问题，提出一种等离子辅助低温键合技术，将聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控芯片与 GaAs/SiO2 表面在 70 °C 下实现牢固连接。作者采用 RF 反应磁控溅射在...
本文报道了一种在硅芯片上制备并利用光流控粒子操纵平台的方法。该平台在微流道中集成了一层300 nm厚的二氧化硅纳米膜。制备过程首先刻蚀硅微流道，并通过热氧化将硅侧壁转化为二氧化硅；随后利用毛细作用使牺牲性光聚合物SU-8 2000.5自发填充通道并形成弯月面，再以该聚合物为模板通过等离子体增强化学气相沉积生长二氧化硅膜，最后去除牺牲...
本文报道了一种无标记、高灵敏度、微型化的微波微流控生物传感器，用于在流动状态下检测活细胞。该器件将微带stub谐振器集成于微流控结构上方，并采用金属纳米线填充多孔氧化铝膜技术，使细胞悬液在微通道中流动时位于stub尖端与接地平面之间，从而利用均匀且集中的电场分布。当单个活细胞进入传感区时，其相对介电常数与周围生物介质不同，引起传输信...
适配体因特异性高、稳定性好、易于筛选和修饰，已成为生物传感器中重要的识别元件。微芯片作为新型分析检测平台，在生化传感、医学诊断和环境监测中快速发展。本文综述了适配体信号放大策略与微芯片结合的高灵敏生物分析应用，系统介绍微流控芯片、纸基芯片和微阵列芯片三类平台的特点。重点讨论酶介导放大（PCR、RCA、LAMP、SDA、NASBA、R...
近几十年来，由于神经退行性疾病（NDDs）发病率持续上升，开发用于研究疾病进展和药物疗效的新型生物平台备受关注。血脑屏障（BBB）作为器官芯片（OoC）平台，可模拟脑屏障功能，有助于深入理解 NDDs，并为新疗法提供药物通透性检测工具。BBB-on-a-chip（BBB-oC）技术的一项极具吸引力的改进是集成检测系统，以实现对生物标...
场效应晶体管（FET）生物传感器基于金属氧化物场效应晶体管，通过生物分子反应诱导的表面电荷变化实现门控。多数FET生物传感器在反应后难以重复使用，因此开发结构简单、成本低且可重复使用的生物传感器具有重要意义。然而，传统心肌肌钙蛋白I（cTnI）检测方法因灵敏度低、操作时间长和成本高而难以满足需求。本研究开发了一种基于扩展栅场效应晶体...
宫颈癌是低收入和中等收入国家重大健康问题，亟需开发低成本、易操作的床旁检测。本文报道一种用于宫颈癌检测的集成微流控电化学检测系统（IMEAC），有望识别全血样品中的宫颈癌循环DNA。IMEAC包含两个主要模块：一个被动血浆分离装置，可高纯度地从全血中分离血浆且无需外部力；一个基于石墨烯氧化物（GO）的电化学生物传感器，使用特异性探针...