早产新生儿易受低血糖、高血糖和乳酸异常影响，传统依赖有创间歇采血，疼痛且可能引起并发症。本文开发了一种非侵入性可灌注皮肤采样贴片，用于在无外部诱导出汗条件下采集低流量热调节汗液中的分析物，并结合微流控生物传感器分析技术检测皮肤葡萄糖和乳酸。研究在新生儿重症监护病房中验证了该技术用于早产儿非侵入监测的潜力。结果显示，皮肤葡萄糖水平与同...
微生理系统（MPS）结合微流控技术可提高细胞检测的生理相关性和实时分析能力，但常缺乏非侵入监测能力。针对这一不足，作者开发了一种集成电化学生物传感器的微流控细胞检测平台，通过葡萄糖消耗实时、非侵入地监测细胞动力学状态。该平台克服了传统细胞检测依赖侵入性、间断性方法的局限。通过在微流控装置中结合酶修饰铂电极，该生物传感器可定量细胞代谢...
人生长激素（hGH）是由垂体前叶合成和分泌的多肽激素，其过量与垂体腺瘤引起的肢端肥大症相关，缺乏则与矮小症和Turner综合征等障碍相关。本研究报道了一种基于反射干涉傅里叶光谱（RIFTS）的微流控光学生物传感器，用于实时检测hGH。该平台以单层纳米孔阳极氧化铝（NAA）为核心，采用两步阳极氧化法制备，初始孔径为30–35 nm；通...
本文报道了一种用于纳升级液滴检测与表征的新型片上光谱微传感器。该器件将互指环形电极（IRSE）与微流控通道无缝集成，可同时实现液滴生成、表征和传感。IRSE采用29对金属电极，电极宽度和间距均为10 µm，外半径600 µm，占用面积1.13 mm2，具有更高的电容和阻抗信号幅度、重复性与可靠性。微流道由SU-8主模和PDMS软光刻...
本文提出一种由微流控光谱芯片和微分光光度计检测装置组成的微流控免疫生物传感器检测系统，用于尿液中高敏C反应蛋白（hs-CRP）的快速即时检测与定量。该系统采用高特异性酶联免疫吸附试验（ELISA）原理：捕获抗体和检测抗体预先沉积在芯片基底上，与目标抗原形成免疫复合物；随后加入辣根过氧化物酶（HRP）作为标记酶，并以3,3′,5,5′...
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...
个性化、准确且无创诊断技术的需求推动了疾病相关生物标志物检测模态的发展，但临床仍缺乏同时分析多种生物标志物的方案，限制了复杂疾病或共病患者的预后评估。本文设计、制备并验证了一种多频阻抗细胞计数装置，采用新型频率敏感条形码金属氧化物Janus颗粒（MOJPs）作为细胞受体靶向剂。这些微颗粒通过金属氧化物半涂层实现电学性质调制，在多频电...
准确、快速且可多重化的核酸检测对环境与生物医学监测至关重要。近年来，CRISPR-Cas12a在提高DNA生物传感性能方面展现出巨大潜力，但Cas12a的非特异性反式切割活性使多重化检测复杂化，阻碍其在即时检测（POC）场景中的发展。本文报道了一种3D打印可组合微流控板（cPlate）装置，利用微型反应孔和微流控加样系统，在无需主动...
超重和肥胖促进糖尿病和心脏病发生。甘油三酯是心血管疾病、卒中等健康问题的关键生物标志物。科学家已开发多种方法和仪器用于液体样品中检测这些分子。本研究开发了一种基于Arduino微流控平台的酶学生物传感器，其中脂解酶通过物理吸附固定在乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）聚合物上。该低成本光学生物传感器采用分光光度换能器，在液体样品中以对硝基苯酚...
本研究旨在开发一种带微流控通道的乳酸传感器，以克服气泡干扰汗液乳酸测量的问题，并评估其用于汗液乳酸连续监测的潜力。为实现连续监测，利用微通道向乳酸传感器电极输送并排出汗液。所开发的传感器在微通道中设置了专门的气泡捕获区，使气泡无法接触电极。通过让受试者运动，评估该传感器监测汗液乳酸的有效性及其与血液乳酸水平的相关性。该微流控乳酸传感...
器官芯片平台有望为疾病研究和药物发现提供比动物模型更经济、伦理且更接近人体的模型。血脑屏障芯片（BBB-oC）是研究神经疾病的重要工具，可模拟控制病原体进入、药物递送和神经炎症的多功能组织。全面理解该组织模型的多种生理功能，需要在 BBB-oC 系统中检测多种组织分泌物质。然而，现有集成传感器的 BBB-oC 平台仅能基于通透性测量...
本文首次报道了一种整体混合溶胶-凝胶光流平台的制备与表征。该平台通过标准光刻工艺，将微流控生物传感器平台与光学波导集成于同一基底，并采用光响应混合溶胶-凝胶材料作为波导、传感区和微流控器件的统一制造材料。该材料由可光聚合有机改性硅烷和过渡金属配合物组成，经优化后同时满足光刻所需的光响应性能以及532 nm和633 nm微结构波导有效...
提高基于阻抗细胞计数的生物传感器性能是临床与诊断领域的重要研究课题。在传感器开发过程中，器件设计与外部条件虽经严格优化，但信号质量与数据解释通常仍需进一步改进，才能获得灵敏且准确的产品。常见做法是在样品分析后进行数字信号处理，但现有方法往往难以带来有意义的信号改善，原因之一是对信号处理函数的选择与使用缺乏系统实验研究，许多选择仅基于...
本文报道了一种基于仿生材料的微流控微波生物传感器，用于定量检测葡萄糖并监测血糖水平。该传感器由带缺陷地结构（DGS）的三环微带贴片天线与可固定样品体积的仿生微流控装置集成构成，以葡萄糖水溶液为检测对象，检测范围为50–500 mg/dL。葡萄糖溶液与贴片表面电磁场相互作用后，其介电常数变化会改变天线等效电路参数，引起谐振频率和反射系...
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...
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...
为应对2019冠状病毒病（COVID-19）的快速传播，亟需高效、快速的检测装置。本文针对一种利用交流电致热（ACET）效应的微流控生物传感器，对SARS-CoV-2刺突蛋白（S protein）与固定抗体结合反应的动力学进行了二维有限元模拟。ACET效应通过非均匀焦耳热产生温度梯度，进而形成介电常数和电导率梯度，驱动微通道内产生涡...
本文提出一种集成微流控金纳米颗粒（AuNP）适配体传感器装置，用于监测慢性肾脏病（CKD）患者血液中钾离子（K+）浓度。该装置由 AuNP 适配体 PMMA/纸基微芯片和比色分析系统组成。检测时，AuNP/适配体复合物中的 AuNP 可被血清中的 K+ 置换，并与 NaCl 反应使检测区发生颜色变化，从而反推 K+ 浓度。PMMA/...
蛋白质检测对医学研究和疾病诊断具有重要意义。本文报道了一种基于液晶放大光流谐振器的超灵敏生物传感器，用于低浓度蛋白质分子的检测。该设计利用固定在微腔内表面的蛋白质分子削弱取向层的垂直锚定力，从而扰动液晶取向。作者构建了基于回音壁模式（WGM）的液晶放大光流谐振器传感平台，以光谱波长漂移作为传感参数。微泡结构为液晶提供了高Q因子、稳定...
新冠疫情的快速传播促使科学界寻找能够理解其致病性、传播性和感染性的技术，以支持疫苗与治疗开发，并推动生物传感器快速、可靠、精确地检测病原病毒。本文提出一种数值模拟方法，用于分析可显著改善生物传感器性能（尤其是灵敏度与检测限）的设计参数。施加交流电热（ACET）力可在微流控通道内产生涡旋流动，增强目标分子向反应表面的输运，从而缩短生物...