Chirped guided-mode resonance biosensor.
先进生物医学诊断技术在改善社会健康与福祉方面发挥重要作用。许多优秀技术已形成芯片实验室范式，但大多需要额外仪器进行接口与读出，因而常限于实验室，不适合现场或更广泛临床使用；其他技术需要光栅耦合器或光纤耦合器等光耦合元件，使封装复杂化。本文介绍一种基于啁啾导模共振光栅的新型生物传感器。啁啾光栅将传感功能与读出功能相结合，通过把光谱信息...
A Route to Terahertz Metamaterial Biosensor Integrated with Microfluidics for Liver Cancer Biomarker Testing in Early Stage.
工程化太赫兹（THz）超材料因其共振频率可精确调控，且与部分重要生物分子振动频率相近，在生物传感中具有独特优势。然而，THz波段中水的强吸收限制了其在癌症抗体或抗原等痕量生物分子检测中的应用。为克服水吸收并提高THz生物传感灵敏度，作者制备了两种与微流控集成的THz超材料生物传感器，用于早期肝癌生物标志物甲胎蛋白（AFP）和谷氨酰转...
Compact plasmonic optical biosensors based on nanostructured gradient index lenses integrated into microfluidic cells.
本文报道了一种紧凑、低成本且集成的无标记生物传感器构型，其基于金纳米结构的局域表面等离子体共振（LSPR）对周围介质折射率变化的敏感性。为实现传感器紧凑化与微型化，作者在梯度折射率（GRIN）透镜的平面表面制备了金纳米盘阵列；该透镜既作为传感基底，又作为收集金结构散射光的成像物镜。将纳米结构化 GRIN 透镜集成到微流控流池中，可在...
Recent Advances in Biosensor Development for Foodborne Virus Detection.
北美和欧洲与新鲜农产品相关的食源性疾病暴发不断增加，但病毒食源性病原体因相关知识、技术、设备和成本受限而认识不足、监测不足。本文重点介绍当前食源性病毒，并关注新出现的食源性病毒。为应对食源病原体检测挑战，即时检测（POC）概念被引入食品检测技术与设备。POC设备开发涉及微流控、纳米材料、生物传感器及其他先进技术。本文系统描述并分析这...
Impedance biosensor for real-time monitoring and prediction of thrombotic individual profile in flowing blood.
本文报道了一种用于实时分析血栓形成的新型生物传感器。快速、准确地监测个体血栓风险是心血管诊断和止血性疾病治疗中的关键挑战。传统方法通常在体外实验结束后用共聚焦显微镜估计血栓体积，无法提供流动全血中血小板粘附和聚集的动态行为信息。该装置可独立工作，也可与显微镜系统集成；在全血灌注过程中，实时获取荧光标记血小板的图像，同时在一对特制金微...
Nano-Integrated Suspended Polymeric Microfluidics (SPMF) Platform for Ultra-Sensitive Bio-Molecular Recognition of Bovine Growth Hormones.
本文报道了一种低成本、超灵敏的微悬臂梁生物传感平台，用于生物分子识别。微悬臂梁换能器在生物分子相互作用诱导表面应力时发生弯曲，其偏转可反映被测物浓度。作者采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）制备柔性微悬臂梁，以降低悬臂梁刚度并提高表面应力响应；同时集成微流控系统，以增强灵敏度、缩短响应时间并减少样品消耗。通过原位合成方法，将金纳米颗粒（A...
SERS-active metal-dielectric nanostructures integrated in microfluidic devices for label-free quantitative detection of miRNA.
本研究报道了一种基于表面增强拉曼散射（SERS）的微流控 PDMS 芯片，其中集成了银包覆多孔硅膜，用于 microRNA（miRNA）的检测与定量。miRNA 是一类短调控非编码 RNA，常与肿瘤等疾病发生发展相关。作者将金属-介电纳米结构按源自酶联免疫吸附试验（ELISA）并优化的生物功能化方案修饰，用于检测 miR-222。研...
Porous monolith microfluidics for bacterial cell-to-cell communication assays.
遗传工程菌可用于环境监测和肠道复杂通讯网络研究。尽管微流控环境下单菌株研究已有进展，但可靠控制和测量多个离散细菌种群间通讯的工具仍不足。本文开发了一种多孔单体微流控平台，利用光刻图案化多孔聚合物单体在相邻腔室间稳定分隔不同菌株，同时允许小分子信号在数天内扩散。平台通过荧光显微镜监测细菌荧光输出，并收集流出液采用分析化学方法定量小分子...
New Evidence for the Mechanism of Action of a Type-2 Diabetes Drug Using a Magnetic Bead-Based Automated Biosensing Platform.
尽管二甲双胍是2型糖尿病一线药物，其分子作用机制仍不明确。近期证据提示二甲双胍与线粒体铜的结合可能参与其降糖机制。本文报道了一种基于磁性微珠凝集试验的新型自动化生物传感平台，用于研究二甲双胍的作用机制。该平台利用半胱氨酸功能化磁性微珠，在铜离子存在下因半胱氨酸的铜螯合作用形成铜桥接微珠聚集体；加入临床相关低微摩尔浓度二甲双胍后，铜桥...
Top-down nanofabrication of silicon nanoribbon field effect transistor (Si-NR FET) for carcinoembryonic antigen detection.
肿瘤标志物的敏感、定量检测对癌症诊断及后续治疗至关重要。基于场效应晶体管（FET）的纳米生物传感器具有无标记、实时、高灵敏和直接电学读出等优点。本文提出并实现了一种自上而下制备的硅纳米带FET（Si-NR FET）生物传感器，用于肿瘤标志物检测。与自下而上方法相比，自上而下工艺可精确控制硅FET的宽度和长度，从而调控其电学性能。该S...
Validation of a membrane touch biosensor for the qualitative detection of IgG class antibodies to herpes simplex virus type 2.
本文评估了一种新型生物传感器用于循环抗单纯疱疹病毒2型（HSV-2）抗体的定性检测。该装置利用高活性 HSV-2 型特异性 gG2 抗原捕获抗体，并使用商品化 ELISA 试剂。研究比较了原型 HSV-2 生物芯片与临床常规体外检测的诊断性能。60 份已用 DiaSorin LIAISON® HSV-2 化学发光免疫分析表征血清状态...
An automated optofluidic biosensor platform combining interferometric sensors and injection moulded microfluidics.
光子生物传感器在即时检测中的实际应用受限于与流体自动化子系统的集成，尤其竞争免疫分析需要复杂流体处理。本文提出一种基于 PDMS 注射成型技术的片上阀控微流控自动化模块，可制备常闭气动弹性阀，并通过多路阀组件控制片上膜泵，实现样品与试剂的自动处理，满足循环竞争免疫分析需求。该模块与高灵敏度、无标记双模波导光子生物传感器（BiMW）集...
Tear glucose detection combining microfluidic thread based device, amperometric biosensor and microflow injection analysis.
泪液葡萄糖分析是间接、简便且创伤较小的血糖监测替代方案，但现有泪液葡萄糖分析仪成本高、制造复杂，且一次性试纸每次分析后需更换，限制了其广泛应用。本文报道了一种将电化学生物传感器与低成本棉线微流控装置集成的泪液葡萄糖检测方法。生物传感器通过循环伏安法在铅笔芯石墨工作电极上电聚合甲苯胺蓝O（PTB）并固定葡萄糖氧化酶（GOx），形成PT...
Bipolar Electrode Based Multicolor Electrochemiluminescence Biosensor.
本文报道了一种基于闭合双极电极（BPE）的多色电化学发光（ECL）器件，用于人血清中前列腺特异性抗原（PSA）的可视化检测。由于共存的电化学发光体发射颜色可随电位分辨，类似三电极体系，可通过调节 BPE 两极的界面电位实现 ECL 的选择性激发。通过调节 BPE 电阻，在三丙胺（TPrA）作为共反应物时，观察到 [Ru(bpy)3]...
Design and Performance of a Portable and Multichannel SPR Device.
本研究提出一种便携式多通道表面等离子共振（SPR）生物传感器装置。该光学传感器以半圆柱棱镜作为光路核心耦合单元，用于激发 SPR 现象；采用包含连续 10° 角度范围的楔形入射光束替代传统 SPR 装置中需机械调角系统的平行光束，从而避免复杂、笨重且昂贵的机械结构。装置选用小型高稳定性半导体激光器、矩阵 CCD 探测器以及微流控系统...
Multianalyte Physiological Microanalytical Devices.
科学仪器的发展使研究者能够以新方式评估已知体系，并揭示此前未被充分理解的现象。在多分析物生理测量（MAP）领域，微生理仪可通过电化学方法实时测量多种代谢物浓度变化。通过同时定量多个分析物，这些设备开始解析缺血和氧化应激中生物响应的复杂通路，并促进生物能量学与神经科学的基础发现。患者和临床医生也从MAP的高度转化性中受益，多分析物微生...
Plasmonic nanohole array biosensor for label-free and real-time analysis of live cell secretion.
细胞分泌动力学在生理和疾病过程中起核心作用。由于分泌具有多种时间特征，需要精确的实时连续监测方案。现有荧光和比色方法因步骤繁琐、需要分子标记以及终点式“快照”读出而受限。本文开发了一种纳米等离子体生物传感器，用于无标记实时监测活细胞细胞因子分泌。该传感器由支持异常光学传输（EOT）的金纳米孔阵列构成，可实现生物分子的高灵敏、高通量分...
A label-free nanostructured plasmonic biosensor based on Blu-ray discs with integrated microfluidics for sensitive biodetection.
本文报道了一种基于商用蓝光光盘的无标记纳米结构等离子体生物传感器，并集成简易微流控系统，用于高灵敏生物检测。作者利用蓝光光盘上周期性纳米狭缝阵列作为低成本、可重复的等离子体基底，通过电子束沉积制备50 nm和100 nm金膜，并在TM偏振白光反射测量中改变入射角进行光学表征。与以往垂直入射方案不同，增大入射角可增强灵敏度并窄化共振线...
Paper based diagnostics for personalized health care: Emerging technologies and commercial aspects.
个性化医疗（PHC）旨在应对糖尿病、心血管疾病、传染病等代谢或感染性疾病的临床复杂性，其有效诊断依赖于对病因的早期识别，而传统以疾病为中心的模式常忽视个体健康档案。PHC 包含个性化健康监测（PHM），可在急诊、门诊和偏远地区提供有价值的临床信息。在 PHC 中，生物流体可通过实验室设备和生物传感器进行分析。在所有生物传感系统中，纸...
A bead-based immunofluorescence-assay on a microfluidic dielectrophoresis platform for rapid dengue virus detection.
本研究提出一种基于微流控介电泳（DEP）芯片的体外登革病毒（DENV）快速检测概念验证平台，采用荧光免疫传感机制。芯片利用非均匀交流电场产生的介电泳力，将表面修饰小鼠抗黄病毒单克隆抗体（4G2）的硅胶微球捕获并固定在微通道内；经荧光标记的 DENV 作为检测目标，通过免疫反应结合到抗体修饰微球上。随后用荧光显微镜采集荧光图像，并借助...