基于石墨烯场效应晶体管（GFET）或电阻型设计的亲和生物传感器需要保持石墨烯优异的电学性能，因此功能化过程中维持石墨烯电学特性至关重要，非共价功能化通常优于共价修饰。本文研究滴涂 1,5-二氨基萘（DAN）作为快速、简便的碳基表面非共价胺功能化方法，用于生物传感器开发。多个石墨烯表面通过滴涂 DAN 实现功能化，形成可用于后续受体分...
基于环谐振器的生物传感器因高灵敏度、小尺寸和可多路检测，已被广泛应用于“芯片实验室”平台。然而，其灵敏度本身并不具有对特定生物标志物的选择性，因此传感器表面功能化是将通用灵敏度转化为特异性检测的关键。目前，关于环谐振器传感器表面功能化的最优工艺参数尚无共识，且相关优化通常在平坦二氧化硅基底上完成，再迁移到实际传感器。本文首次将平坦二...
生物传感器正逐步应用于药物发现、开发与质量控制。表面声波（SAW）生物传感器通过振荡压电石英晶片产生声波，测量界面质量与粘度变化，从而检测分析物与固定配体之间的结合事件。本文建立了一种基于SAW的大肠杆菌L-天冬酰胺酶（E. coli L-ASNase）功能定量方法，将抗E. coli L-ASNase多克隆抗体固定于芯片表面。研究...
本研究制备了三维二氧化硅反蛋白石（SiO2-IO）纳米结构并用于无标记光学生物传感器。SiO2-IO 通过垂直沉积和煅烧工艺制备，利用 3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTMS）、NHS-PEG4-马来酰亚胺交联剂和蛋白 G 将抗体固定在其表面。SiO2-IO 具有高可及表面和有序多孔结构，有利于在抗体修饰表面捕获流感病毒。当病毒与抗体结...
荧光微阵列检测系统虽灵敏，但探针固定差异和重复性差会影响最终读出与定量能力。本文报道一种无标记、高通量光学生物传感器，可用于荧光微阵列校准。该传感器基于商用平板扫描仪，通过硬件与软件改造成为干涉反射成像传感器（IRIS）。作者利用 RGB LED 照明和反射干涉原理，对无标记微阵列上的 DNA 杂交及 DNA 导向抗体固定进行成像与...
本研究以聚丙烯腈静电纺纳米纤维膜（PAN NFM）为基底，通过氨等离子体处理在其表面引入氨基，并采用甲基橙法估算不同处理时间下氨基含量。随后利用戊二醛（Ga/GA）活化新生氨基，通过亚胺键和醛基-氨基共价偶联将蛋白质分子固定于膜表面。研究以静脉注射免疫球蛋白（IVIG，IgG）作为初级抗体模型，比较戊二醛共价固定与物理吸附固定两种策...
固定蛋白质的纸基平台可为诊断提供低成本方案，但运输和储存过程中纸固定蛋白的不稳定性严重限制其商业化。纸固定抗体虽应用广泛，却亟需提高货架期。本文系统研究了一种简单通用的方法，以在纸上获得稳定抗体并改善生物检测性能。以抗血型A IgM为模型抗体，通过红细胞凝集反应评价其活性。选取壳聚糖、海藻酸钠和葡聚糖等代表性多糖作为保护剂，考察其在...
半导体纳米线因高比表面积和可调电子输运特性，成为直接电学检测生物分子的有前景构建块。本文以具有忆阻器电响应的两终端肖特基势垒硅纳米线阵列为平台，通过生物功能化将其转化为用于无标记生物检测的忆阻器生物传感器。研究以抗游离前列腺特异性抗原（PSA）抗体为模型识别元件，比较三种表面固定策略：直接被动吸附、生物素–链霉亲和素亲和连接，以及使...
目前尚无可靠检测癌症转移的生物传感器。本文报道首个无标记、实时、超高频声学生物传感器原型，用于检测乳腺癌和前列腺癌转移标志物甲状旁腺激素相关肽（PTHrP）。研究用PFP和TUBTS两种连接子将完整抗PTHrP抗体及Fab'片段固定于表面作为识别元件，并用XPS和EMPAS优化传感表面。最终测试PFP/蛋白G'/完整抗体/乙醇胺和T...
为降低病毒流行造成的社会与经济损害，早期检测病原体并阻止其快速传播具有重要现实意义。本研究评估了马赫-曾德尔（Mach–Zehnder, MZ）型光波导用于流感病毒检测的可行性。由于溶胶-凝胶玻璃孔径仅数纳米，约 100 nm 的病毒无法扩散进入二氧化硅薄膜，因此必须在溶胶-凝胶表面实现稳定、高密度的抗体固定。作者将溶胶-凝胶玻璃表...
本研究评估了可用于重复使用的光学生物传感器表面功能化策略，用于基于抗体检测活菌。作者采用平面布拉格光栅传感器（PBG），通过氨基硅烷化表面连接异双功能交联剂 N-琥珀酰亚胺基-3-(2-吡啶二硫代)丙酸酯（SPDP），再用二硫苏糖醇（DTT）还原暴露巯基，使 SPDP 活化的金黄色葡萄球菌特异性抗体经二硫键共价偶联到传感表面。该策略...
本研究开发了一种基于抗体修饰金属网器件（MMD）的无标记蛋白检测生物传感器。抗人血红蛋白单克隆抗体通过聚（TMSMA-r-NAS）共聚物共价固定于镍金属网表面，其中TMSMA提供表面反应基团，NAS提供胺反应基团，乙醇胺用于封闭残余活性基团。固定抗体后的MMD仍保留周期微孔结构，并在红外透射谱中呈现凹陷型异常透射峰。当血红蛋白与固定...
本文报道了一种基于光谱相关干涉仪（SCI）的三通道生物传感器，用于通过测量功能化玻璃盖玻片上生物层厚度变化来直接光学检测抗原。该仪器对溶液体相折射率不敏感，信号以计量单位（pm或nm）输出。作者利用SCI实时监测，开发并优化了环氧化、羧基化和生物素化三种玻璃芯片表面，用于抗体固定，以减少芯片间差异、改善检出限、缩短检测时间并延长保质...
本研究制备了两种针对鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）的磁致伸缩生物传感器，分别将多克隆抗体或丝状噬菌体作为生物识别元件固定于磁致伸缩传感平台。传感器在25 ℃、45 ℃和65 ℃条件下储存，并按预定时间暴露于1 mL、1×10^9 cfu/mL的鼠伤寒沙门氏菌水溶液，随后用HP网络分析仪测量共振频率偏移...
本文报道了利用苯胺催化的腙连接将蛋白捕获剂高效固定到模型氧化硅生物传感器表面的方法。作者以硅光子微环谐振器为无标记、实时表面分析平台，直接评估表面酰肼与醛基修饰抗体之间在不同pH及有无苯胺亲核催化条件下的生物偶联效率。结果表明，在pH 4.5至7.4范围内，苯胺可显著提高表面净抗体负载，从而缩短孵育时间并降低样品消耗。抗体负载的增加...
本研究以硼掺杂 p 型单晶硅为基底，通过电化学阳极氧化制备纳米结构多孔硅（PS）薄膜，并利用光致发光（PL）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和 X 射线光电子能谱（XPS）系统表征其结构、表面化学与稳定性。研究发现，在优化阳极氧化电流密度下获得的 PS 薄膜具有较高 PL 强度、良好机械强度和氢钝化表面，适合生物功能化。PS 表面采...
SU-8是一种基于环氧的负性光刻胶聚合物，因机械、物理和光学性能优良，在微制造生物传感器中应用广泛。为实现生物受体的共价固定，SU-8表面需引入合适官能团。本研究在普通实验室条件下，通过简单化学处理对SU-8表面进行功能化，比较甘氨酸和11-巯基十一烷酸（MUA）作为交联剂的效果。SU-8表面先经0.1 M NaOH和1 M HCl...
本文报道了利用荧光光漂白产生的自由基物种，将水溶性生物分子位点特异性耦合到含富电子位点表面的光引导表面工程策略，并用于生物传感与组织工程。作者首先比较了疏水吸附与光漂白法将 FITC 标记抗 M13K07 噬菌体单克隆抗体固定到差分电容生物传感器的 SiO2 层和聚酯纤维阵列上。结果显示，两种表面上的抗体固定量和功能均优于传统疏水固...