本研究提出一种基于液晶（LC）的无标记生物传感器，用于检测与阿尔茨海默病相关的 Aβ-42 生物标志物。该传感器采用聚乙烯亚胺（PEI）/吐温-20（Tween-20）表面活性剂混合物制备液晶微滴，使其在水溶液中呈径向取向。微滴表面固定抗 Aβ1–16 抗体，用于捕获 Aβ1–42。其核心优势在于将抗原–抗体相互作用直接转化为液晶微...
根治性淋巴结清扫是防止肿瘤经淋巴系统转移的关键，但当前基于荧光引导手术（FGS）的淋巴结切除因灵敏度/选择性低且仅提供定性信息，难以支持术中精准决策。本文开发了一种模块化诊疗系统，包括近红外二区（NIR-II）FGS和夹心等离子体芯片（SPC）。在胃癌模型中，利用NIR-II成像窗口完成原发肿瘤和哨兵淋巴结（SLN）的术中定位与切除...
本文提出一种新型生物传感方法——生物布拉格光栅（Bio Bragg Gratings, BBGs），其核心是在锥形光学微光纤表面图案化蛋白生物受体衍射结构，将生物识别事件的强度转换为反射光谱中单一反射峰的强度变化。作者通过理论模拟与实验研究，完成了该系统的结构设计、微接触印刷制备和性能优化，并表征了生物分子光栅的形貌与周期。实验以物...
高灵敏度生物传感器对疾病诊断具有重要意义，当前亟需快速、可靠且低成本的检测手段。无标记等离子体生物传感器因光谱可调、响应快、可实时检测、局域电场增强强且易于组装不同纳米生物结构而具有优势。本文基于金纳米棒（AuNRs）开发了两种局域表面等离子体共振（LSPR）生物传感器构型：溶液相金纳米棒（SeP-AuNRs）和金纳米棒芯片（AuN...
本文提出一种基于相位敏感光谱域低相干干涉仪（SD-LCI）的流体生物传感器。该传感器采用共路干涉构型的光纤探针，通过对传感器表面获取的干涉信号进行相位分析，可检测分子层厚度的亚纳米变化。系统由超辐射二极管（SLD）、光纤环行器、自制光谱仪和线扫描CCD组成，PDMS流体芯片提供反应腔并承载目标溶液。检测时，目标分子与探针表面识别元件...
本研究提出一种修饰的金纳米粒子-氧化石墨烯片（AuNP-GO）纳米复合材料，用于检测蛋白质与杂化纳米复合材料之间的两种不同相互作用，以应用于生物医学领域。氧化石墨烯片具有高生物亲和性，有利于生物分子通过羧基附着，因而可用于传感机制开发。当氧化石墨烯片负载金纳米粒子后，会在光谱变化的共振能量转移中引入局域表面等离子体共振（LSPR）。...
自发性细菌性腹膜炎是肝硬化患者腹水的急性细菌感染，发病率高且死亡率高，早期诊断和治疗对患者生存至关重要。目前腹水细菌分析主要依赖培养方法，但耗时长且操作繁琐。本文报道了一种基于双模波导（BiMW）的光子干涉生物传感器，用于在腹水中快速、无标记地直接检测细菌。该器件由直波导构成，同一偏振的两个光模式通过倏逝场与外部介质相互作用并发生干...
局域表面等离子体共振（LSPR）与免疫分析结合在肿瘤标志物快速检测中具有重要潜力。本文制备并修饰了一种高灵敏度 LSPR 基底，用于直接检测甲胎蛋白（AFP）。该生物传感器通过干涉光刻制备，并在金纳米蘑菇阵列（GNMA）表面共价固定抗 AFP 抗体。利用可见–近红外反射光谱和循环伏安法表征修饰过程，通过反射光谱和电场强度分布模拟揭示...
本研究开发了一种基于带纳米岛叉指电极（IDE）的电容生物传感器，用于无标记检测抗原-抗体相互作用。为增强对蛋白质吸附的电容检测灵敏度，在IDE指状电极之间制备金纳米岛，以缩短有效电极间距并集中电场。以辣根过氧化物酶（HRP）为模型蛋白，比较有无纳米岛IDE的电容变化，证明纳米岛可显著提高免疫检测灵敏度。进一步在纳米岛IDE表面热沉积...
尽管生物分子检测与流体系统整合不断进步，开发兼具灵敏度、低成本、操作简便和快速性的便携式诊断设备仍具挑战。本文提出一种由智能手机和定制底座组成的紧凑装置，仅包含一次性传感卡盒、微型磁力搅拌器和少量无源光学元件。检测基于反射幻影界面（RPI）：无定形氟聚合物基底折射率接近水样，其表面固定多个抗体斑点；目标分子结合后改变界面反射率。手机...
微悬臂梁生物传感器因可实现无标记、高灵敏检测核酸和蛋白质而备受关注，但低重现性限制了其生物医学应用。本文针对微悬臂梁生物传感器的重现性问题，提出一套降低不同检测间响应偏差的统计方法，并以辣根过氧化物酶（HRP）的无标记终点免疫检测为模型体系。研究分析了1012个微悬臂梁在不同抗体表面密度下、采用聚乙二醇（PEG）和牛血清白蛋白（BS...
抗体取向及其界面抗原结合效率对免疫分析和生物传感器应用尤为重要。本文采用光谱椭偏（SE）、中子反射（NR）和双偏振干涉（DPI）研究小鼠单克隆抗人前列腺特异性抗原（anti-hPSA）抗体在二氧化硅/水界面的界面组装及后续抗原结合。结果表明，界面吸附抗体的质量密度随溶液浓度和吸附时间增加，而抗原结合效率在所研究浓度范围内随界面抗体量...
光学技术因可在含水环境中进行高保真测量、受背景溶液pH和离子强度影响小，并支持无标记检测，而适合原位生物分子传感。近年来，高Q值光学谐振生物传感器受到关注，其窄线宽可分辨极小结合质量，从而获得很低的检出限；但多数谐振电磁能量被限制在固体导光结构内，与结合物质重叠有限，限制了器件灵敏度。本文提出一种新型光流体生物传感器平台，集成独特的...
Tie-2受体在动脉粥样硬化的血管生成中发挥作用。传统检测可溶性Tie-2（sTie-2）的方法为ELISA，但该方法耗时、步骤复杂、需要标记样品且结果缺乏统一标准。本研究旨在建立一种更简便的检测方法——基于成像椭偏仪的光学蛋白芯片（OPC-IE），用于Tie-2检测。首先制备硅片上的sTie-2生物传感器表面，然后并行采用ELIS...