味觉是多感官体验，是食品质量的关键指标。仿生味觉生物传感器利用味蕾类器官作为敏感元件，可在体外模拟真实味觉转导。本研究采用小鼠味觉上皮来源的味蕾类器官作为敏感元件，微电极阵列（MEA）作为换能元件构建传感器。在酸、甜、苦、咸刺激下，选取特定通道计算平均放电频率，分别为6.5±2.29 Hz、7.25±3.77 Hz、3.33±2.6...
核酸的快速可靠检测与定量对传染病和癌症诊断等应用至关重要。虽然定量聚合酶链反应（qPCR）等传统方法应用广泛，但因复杂且依赖精密仪器而局限于实验室环境。本研究提出一种新型无扩增数字传感策略，将 Cas12a 酶的侧向切割活性与单撞击电化学相结合。通过简便的温度辅助共功能化过程修饰银纳米粒子（AgNPs），使被激活 Cas12a 释放...
报道了一种高灵敏电化学生物传感器，用于葡萄糖检测。该传感器在玻璃基底上光刻定义的金微电极阵列（Au MEA）上低温原位生长碳纳米管（CNTs/Au MEA），具有可独立监测64个样本的潜力。通过在CNTs/Au MEA上固定葡萄糖氧化酶（GOx）于聚对苯二胺（poly(p-PDA)）基质中，构建GOx/poly(p-PDA)/CNT...
microRNA（miRNA）是一类约 22 个核苷酸的小非编码 RNA，在基因表达转录后调控中发挥重要作用，其表达谱与癌症发生发展密切相关，可作为癌症诊断和预后生物标志物。然而，miRNA 长度短、丰度低且序列同源性高，使临床样品检测面临挑战。为克服这些挑战，作者开发了一种简单、超灵敏的电化学 miRNA 芯片（e-miRchip...
本研究报道了一种基于微电极阵列（MEA）修饰铂纳米粒子/多壁碳纳米管-聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐（PtNPt/MWCNT-PEDOT:PSS）纳米复合物的生物传感器组件，用于同步检测大鼠脑内多巴胺（DA）和电生理活动。形貌与电化学表征表明该探针具有优异机械和电学性能。所开发传感器在尿酸（UA）、抗坏血酸（AA）、谷氨...
与氧浓度梯度相关的生理事件可为判断代谢细胞状态提供重要信息。现有氧传感方法（光学光致发光、磁共振和扫描电化学）虽已成熟，但在分辨率、实时性能、复杂度和成本方面存在局限。本文报道一种基于定制互补金属氧化物半导体（CMOS）微芯片和铂（Pt）涂层表面微电极阵列（MEA）的电化学成像系统，用于测量细胞二维氧浓度梯度并计算耗氧率（OCR）。...
本文报道了一种结合重组酶聚合酶扩增（RPA）的电化学生物传感器，用于快速、灵敏检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）。该传感器基于多微电极阵列芯片，包含参比电极、对电极和5个独立工作电极，可通过差分脉冲伏安法（DPV）同时检测多个靶基因。RPA反应中，RPA扩增子与工作电极上固定的巯基修饰引物杂交，随着扩增子积累，...
本文旨在展示利用二维阻抗谱（2D EIS）在CMOS生物传感器微电极阵列上识别细菌生物膜生长区域。作者设计并应用了一种新型多通道阻抗谱仪器，可与CMOS微电极阵列平台集成，提供1 Hz至100 kHz宽频率范围，支持可调刺激电压，并能够以每秒一次的频率对整个阻抗传感器阵列进行测量，从而实现对生物膜生长的实时二维空间与时间评估。相邻传...
由于多数毒性风险评估基于单一物种试验，外推到生态系统评估存在不确定性。本文开发了一种基于混合微生物的介导型微生物电化学生物传感器，利用微电极阵列（MEA）进行水中毒性检测。为调动混合微生物参与电子传递并放大电流，采用1,4-苯醌（BQ）作为脂溶性介质介导胞内代谢；同时采用亲水性K3[Fe(CN)6]作为胞外电子受体，将氢醌（HQ）电...
本文报道了一种基于定制 CMOS 微芯片的高密度电化学成像生物传感器系统。该微芯片在 3.6 mm×3.6 mm 传感区内集成 16,064 个铂（Pt）微电极、16,064 个片上读出通道及数字控制电路，并采用 27.5 µm 空间节距的新型三电极几何结构，可实现生物样品细胞级化学梯度成像。片上读出通道噪声水平支持对去甲肾上腺素（...
谷氨酸是中枢神经系统主要兴奋性神经递质，其信号失调与癫痫、胶质瘤等神经病理状态密切相关。现有神经化学探针虽可检测谷氨酸，但难以在脑内多个位点连续、实时地测量谷氨酸动态，限制了对其时空机制的理解。为此，作者开发了一种酶基谷氨酸微生物传感器，采用陶瓷基底铂微电极阵列形式，通过滴涂谷氨酸氧化酶并电沉积m-苯二胺尺寸排阻层，实现多个记录位点...
本文报道了一种基于定制 16 通道微电极阵列芯片的直接、高效、无标记伏安法检测谷胱甘肽 S-转移酶 Pi 1（GSTP1）高甲基化的方法。该微电极阵列芯片采用试纸式配置，仅需 0.35 mL 溶液体积即可实现 DNA 杂交检测。直径 30 μm 的 16 个铂微电极圆盘在接触寡核苷酸前修饰聚吡咯双层；15-mer 探针 DNA 通过...
γ-氨基丁酸（GABA）是维持正常脑功能的关键抑制性神经递质，参与神经可塑性、信息处理和网络同步；其水平异常与多种脑疾病相关。由于 GABA 非电活性，实时检测困难，现有微透析-高效液相色谱（HPLC）方法体积大，不适合连续实时监测。本文报道一种基于铂微电极阵列（Pt MEA）的 GABA 微传感器阵列探针，包含分别修饰谷氨酸氧化酶...
针对快速毒性检测对电极的高要求，本文手工制备了一种稳定、灵敏且低成本的微电极阵列（MEA）。以混合微生物为生物催化剂、铁氰化钾（K3[Fe(CN)6]）为电子介体，通过与大块电极和单微电极对比，评价了所制备MEA在检测3,5-二氯酚（3,5-DCP）毒性中的优势。在450 mV恒电位下，电流可在10 s内达到稳态。进一步验证了MEA...
D-丝氨酸是哺乳动物中枢神经系统中主要的D-氨基酸，也是内源性NMDA受体甘氨酸位点的主要共激动剂，参与突触可塑性、学习与记忆，其水平异常与精神分裂症等神经精神疾病相关。为在活体中动态监测D-丝氨酸，本文报道了一种基于陶瓷基微电极阵列（MEA）的安培法自参考D-丝氨酸检测方案。该传感器在铂记录位点上固定来自红发念珠藻（Rhodoto...
本文报道了用于大鼠脑内同时实时检测抗坏血酸和谷氨酸的两种微（生物）传感器。碳纤维微电极（CFM）以单壁/多壁碳纳米管（SWCNT/MWCNT）和Naflon®复合膜修饰，具有抗坏血酸电催化氧化性能，使氧化峰电位由+0.20 V负移至−0.05 V（vs. Ag/AgCl），电活性面积提高约10倍。陶瓷基铂微电极阵列（MEA）涂覆谷氨...
本文报道了一种用于体内双模信号检测的新型纳米修饰16位点可植入微电极阵列（MEA）生物传感器。该MEA基于SOI硅片制备，16个记录位点直径均为25 μm，其中8个位点用于神经电生理记录，另8个位点用于谷氨酸（glutamate, Glu）电化学记录。所有位点均电沉积铂纳米颗粒（PtNPs）；电记录位点通过PtNPs降低阻抗，Glu...
皮层去极化（SD）是一种缓慢传播的神经元和胶质细胞强烈去极化波，与创伤性脑损伤、蛛网膜下腔出血、卒中、癫痫和偏头痛先兆等多种神经病理状态相关。本研究开发了一种多模态检测策略，整合代谢、电生理和血流动力学测量，基于新型乳酸-葡萄糖双微生物传感器阵列，用于以高时空分辨率同步监测脑内乳酸、葡萄糖波动及持续神经元活动。体外评价显示，该双传感...
本文结合聚合物笔光刻（PPL）与原位聚合，提出一种自下而上的台式方法，用于制备尺寸可控的微电极阵列（MEA）。首先，利用 PPL 在金基底上写入 16-巯基十六酸（MHA）图案作为分子抗蚀剂；随后，通过表面引发原子转移自由基聚合（SI-ATRP）在背景区域生长聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）刷，并用等离子体去除 MHA 自组装单层，从而...
打印电子学可克服传统光刻局限，实现传感器快速定制。本文采用气溶胶喷射（AJ）3D打印技术制备三种不同间距的银微电极阵列（MEA），微电极线宽约15 μm，间距分别为30 μm（MEA30）、100 μm（MEA100）和180 μm（MEA180）。以过氧化氢（H2O2）和葡萄糖为模型分析物验证性能。银微电极可还原H2O2，在一定范...