本文报道一种用于从液体样品中无标记检测细胞的快速、准确光学方法。该方法基于单模光纤直接出射的锥形激光与从平面玻璃表面反射的光之间的干涉。玻璃表面经抗细胞抗体功能化，样品中目标细胞结合到该表面后改变反射光束，并进一步改变干涉图案；通过记录和解析图像变化即可判断样品中是否存在细胞。作为概念验证，作者使用 U937 细胞悬液，并将玻璃腔室...
本文报道了光纤球端谐振器生物传感器的开发与生物功能化，用于实时检测痘苗病毒（vaccinia virus, VV）。作者制备了多个球端谐振器，并通过硅烷化过程固定两种生物识别元件：靶向 L1R 蛋白的抗 L1R 单克隆抗体和靶向完整 VV 病原体的兔多克隆血清抗体。实验在 10^3 至 10^8 空斑形成单位（PFU）浓度范围内检测...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）诊断能力不足导致治疗延误和疫情评估不准。现有方法包括实时逆转录PCR、实时逆转录环介导等温扩增和快速抗原检测；PCR灵敏度高但需实验室且耗时约6小时，快速抗原检测约15分钟但灵敏度低（通常至少3000 TCID50/ml）。本文开发了一种基于MEMS阻抗的微流控生物传感器，可在现场...
皮质醇失调与焦虑、抑郁、慢性疲劳及心血管并发症等多种病理状态相关，实时监测有助于压力与心理健康管理。可穿戴抗体生物传感器有望实现抗原的即时、无创检测，但皮质醇在真实生物流体中浓度低、离子强度高，使其电化学准确检测极具挑战。本文报道一种基于抗体涂层有机电化学晶体管（OECT）的无标记、快速皮质醇传感器。器件以柔性聚酰亚胺为基底，金栅极...
急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2，即COVID-19）是传染性极强的病毒，尚无特效抗病毒治疗且病死率较高，早期快速检测对控制疫情至关重要。本研究设计了一种压电微悬臂生物传感器，用于直接检测COVID-19样品，无需样品前处理。该传感器作为换能器，表面修饰相应抗体；当SARS-CoV-2抗原通过刺突蛋白吸附于微悬臂顶面时...
本文报道了一种新型表面等离子共振（SPR）塑料光纤生物传感器，用于检测环境中的全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酸（PFOS）。研究首先设计并制备了针对PFOA的专用抗体，通过ELISA验证其效价与特异性；随后将D形塑料光纤的金表面进行化学修饰，利用α-硫辛酸自组装单分子层和EDC/NHS活化，共价固定抗PFOA单克隆抗体，使其能够高...
鉴于蓖麻毒素作为生物武器的潜在毒性，快速可视化识别与传感蓖麻毒素仍具挑战性。本研究开发了一种基于金纳米针的比色传感器，实现蓖麻毒素的定性识别与多色变化分析。结果表明，基于纳米针-腔体谐振器的等离子体超表面可激发可见光区窄带驻波共振，从而呈现反射颜色；不同共振波长之间的反射色混合导致清晰的颜色变化。此外，该彩色超表面在窄折射率范围内表...
本文报道了一种用于检测经典猪瘟病毒（CSFV）的磁弹性（ME）传感系统。该系统由试纸和测量电路组成，其中试纸的核心为 ME 生物传感器，测量电路基于阻抗分析技术用于测定 ME 生物传感器的共振频率。抗 CSFV IgG 通过物理吸附方式固定在 ME 传感器表面，形成可特异性识别 CSFV 的 ME 生物传感器。实验结果表明，随着 C...
一种超灵敏气相生物传感器/示踪器/生物嗅探器是新兴技术平台，旨在通过经典顶空分析实时获取气相分析物或液相样品中分析物的信息。该生物嗅探器以石英晶体微天平（QCM）频率变化测量气相17α-炔雌醇（ETED），其响应源于顶空中液相样品组分（ETED和水）与生物识别层的相互作用。生物识别层通过蛋白A固定针对雌激素受体酚性A环的多克隆抗血清...
本文比较传统表面等离子共振（SPR）与磁光 SPR（MO-SPR）换能技术的传感性能。MO-SPR 是传统 SPR 平台的演进，通过在横向配置下施加外部磁场调制表面等离子体波。已有研究表明，当等离子体共振在这些结构中被激发时，外部磁场会改变入射光与表面等离子体极化激元（SPP）的耦合；此外，SPP 激发还可增强磁光（MO）活性。本文...
本文报道了一种基于纳米结构多孔硅的无标记光学生物传感器，用于快速捕获和检测大肠杆菌K12（Escherichia coli K12）模式微生物。该传感器依靠目标细菌细胞直接结合到传感器表面，无需对样品进行裂解等预处理。介孔二氧化硅薄膜作为光学换能元件，在白光照射下，其反射谱呈现清晰的Fabry-Pérot干涉条纹；对反射谱进行快速傅...
本文采用法拉第电化学阻抗谱（EIS）技术，表征纳米多孔氧化铝（AAO）生物传感器对登革2型病毒（Denv2）颗粒与2型特异性免疫球蛋白G（IgG）抗体在薄氧化铝层内特异性结合所引起的阻抗变化。最优等效电路模型将传感器响应划分为三个区域：电解质溶液电阻Rs、含生物材料的多孔氧化铝通道（通道电阻R1与恒相元件Q1）以及导电电极基底层的电...
报道一种适用于快速检测多种生物危害因子的光学波导阵列生物传感器。SpectroSens 光学微芯片传感器包含多个空间分离的波导通道，每个通道集成高精度布拉格光栅，对折射率变化敏感；通过在不同传感通道表面选择性固定不同抗体作为生物识别元件，实现多分析物选择性检测。样品中目标抗原与表面固定抗体结合引起局部折射率变化，表现为特定通道反射光...
快速、灵敏且可多点部署的病毒检测技术对防控未来疫情和生物恐怖威胁至关重要。本文报道了一种无标记光流体纳米等离子体生物传感器，可在几乎无需样品前处理的情况下，直接从生物介质中以临床相关浓度检测完整病毒。该平台基于等离子体纳米孔中的异常光透射效应，并利用群特异性抗体识别快速进化病毒的不同毒株。针对表面等离子极化激元穿透深度与病原体尺寸相...
本文报道了一种基于碳纳米管（CNT）的化学电阻免疫生物传感器，用于检测细菌和病毒两类微生物。研究以大肠杆菌 O157:H7 和 T7 噬菌体分别作为细菌与病毒模型，并采用大肠杆菌 K12 和 MS2 噬菌体评估选择性。换能元件由平行排列的单壁碳纳米管（SWNTs）桥接两个金电极构成，通过电阻变化实现无标记检测。SWNTs 先非共价吸...
目前检测水源性寄生虫贾第鞭毛虫（Giardia lamblia）的方法繁琐且通常需要预浓缩。本文首次报道一种固定抗 G. lamblia 单克隆抗体的压电激励毫米级悬臂梁（PEMC）生物传感器，可在缓冲液、自来水和河水等多种水基质中，无需预浓缩即以 1–10 个包囊/mL 的检出限选择性、灵敏地检测 G. lamblia 包囊。PE...
本文报道了一种用于食源性细菌检测的新型 Au/Si 异质纳米棒生物传感器。作者采用掠角沉积（GLAD）法在硅片上制备竖直排列的硅（Si）纳米棒阵列，经氧化后在纳米棒顶端溅射金（Au）层，形成 Au/Si 异质纳米棒。随后利用 3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）对 Si 表面硅烷化，将 Alexa Fluor 488 染料共价固定...
随着纳米颗粒在环境中的存在及其对生物系统的潜在毒性影响受到广泛关注，现场检测纳米颗粒已成为一项迫切需求。本文构建了一种电极表面修饰抗体的压电生物传感器。抗血清能够以高选择性和高灵敏度结合金纳米颗粒（GNPs）。根据所包被抗血清的不同，该生物传感器可分别检测4、5或6 nm的GNPs。对5 nm GNPs的检测灵敏度为10.3±0.9...
本文报道了一种基于单壁碳纳米管（SWCNT）场效应晶体管（FET）的快速、灵敏、无标记生物传感器，用于选择性检测沙门氏菌 Infantis（Salmonella Infantis, S. Infantis）。该器件以化学气相沉积（CVD）生长的 SWCNT 网络作为导电沟道，将抗沙门氏菌兔多克隆抗体吸附于 SWCNT 侧壁作为识别元...
病毒在医学和生物防御中备受关注，在远低于致病阈值浓度下实现高灵敏、高特异、高选择性检测仍是挑战。理想的病毒检测应无需样品前处理，可直接用于血液、痰液等体液以及泳池、河流等自然或人工水体。本文报道一种稳健的表面声波（SAW）生物传感器，将325 MHz表面声波的灵敏度与抗体的特异性相结合，用于检测病毒生物制剂。该传感器采用锂钽酸盐（L...