本文提出一种基于椭圆芯螺旋中间周期光纤光栅（E-HIPFG）的全光纤免疫传感器，用于人免疫球蛋白G（human IgG）的特异性无标记检测。E-HIPFG是一种全光纤换能器，无需额外涂层材料或复杂光纤结构，制备简单且稳定性好。通过化学交联法在E-HIPFG表面固定山羊抗人IgG抗体，使其能够特异性识别人IgG。在10–100 µg/...
病毒感染是全球疾病负担、死亡率和经济损失的主要驱动因素，而许多致命病毒缺乏快速、准确、易用的检测手段。生物传感器为克服传统诊断方法成本高、耗时长、依赖实验室基础设施等不足提供了有效途径。适配体作为单链DNA或RNA识别元件，可通过SELEX体外筛选获得，具有成本低、稳定性高、特异性强、易于化学修饰且对环境变化不敏感等优势，已广泛用于...
本文报道了一种用于快速、高灵敏检测植物miR393a的简易超灵敏电化学生物传感器。miRNA在植物生长发育、防御反应及植物—病原互作中发挥关键调控作用，miR393a的检测对植物病害诊断具有重要意义。作者以丝网印刷碳电极（SPCE）为基底，通过滴涂/旋涂构建链霉亲和素（streptavidin）修饰层，并利用EDC-NHS连接子固定...
基于纸基的现场需求（PON）生物传感器因成本低、易使用而适用于食品安全、农业、疾病诊断和药物筛选，但现有纸基传感器多依赖生物标记、比色试剂和生物识别元件，在恶劣环境中稳定性有限。本文报道了一种无标记纸基生物传感器，由生物等离子体微阵列组成，用于在小体积生物流体中灵敏检测和定量蛋白靶标。生物等离子体微阵列采用超稳定生物等离子体墨水打印...
我们开发了一种新的无标记检测方法，利用新型即时检测（PoC）装置评估 AX-024 的抑制能力，用于自身免疫病新药开发。该 PoC 技术基于干涉光学检测方法（IODM）。为此，我们优化并建立了检测方案，研究含 T 细胞激活相关蛋白功能域的谷胱甘肽 S-转移酶修饰蛋白 GST-SH3.1 与 AX-024 抑制剂的作用。所用芯片为基于...
近年来，生物传感器领域在开发可放大光与生物物质相互作用的纳米结构材料方面进展迅速。其共同目标是将光关联的电磁能量聚集到纳米尺度体积内，许多情况下可突破传统阿贝衍射极限。自表面等离子共振（SPR）首次用于无标记检测生物分子相互作用以来，波导、环谐振器和光子晶体等共振光学结构已被证明能有效实现多种光学增强效应，包括增强光子发射体（如量子...
本文报道了基于光子集成回路（PIC）的无标记生物传感器，用于快速、多路检测六种猪源新发与地方性病毒：非洲猪瘟病毒（ASFV）、经典猪瘟病毒（CSFV）、猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）、猪细小病毒（PPV）、猪圆环病毒2型（PCV2）和猪A型流感病毒（SIV）。该光学生物传感器基于倏逝波技术，核心换能器为氮化硅中制备的谐振环（R...
本研究采用表面等离子共振成像（SPRi）和石英晶体微天平（QCM）两种无标记技术，表征纤维连接蛋白（fibronectin, FN）与抗纤维连接蛋白兔单克隆抗体之间的相互作用，并比较同一免疫传感器在两种换能方式下的响应。研究通过逐层构建传感器，考察半胱胺自组装层、抗体固定层以及抗体-抗原复合物形成对传感器响应的影响。结果表明，两种检...
本文报道了一种基于本征拓扑绝缘体 BiSbTeSe2 的灵敏、无标记电化学生物传感器，用于 HIV 基因检测。拓扑绝缘体具有强自旋-轨道耦合和稳健的表面态，电子噪声低，有利于电极与电解质界面之间稳定、灵敏的电子传输。在优化条件下，差分脉冲伏安法（DPV）峰电流与目标 DNA 浓度对数在 1.0×10−13 至 1.0×10−7 M ...
监测脑脊液（CSF）microRNA（miRNA）为中枢神经系统肿瘤的诊断与管理提供了有前景的选择，但临床 CSF 中目标 miRNA 丰度极低，限制了其高灵敏检测。本文报道了一种基于目标诱导氧化还原信号放大（eTIRSA）的电化学生物传感器，用于无标记高灵敏检测 CSF 中 miR-21。该传感器通过在金纳米颗粒修饰的玻碳电极上共...
生物层干涉仪（BLI）是一种广泛用于实时测定大分子相互作用动力学的技术。该技术通过检测生物传感器尖端反射白光干涉图案的变化，可测定蛋白-蛋白（如抗体-底物动力学）或蛋白-小分子（如药物发现）相互作用的结合参数。然而，BLI 在 DNA-蛋白相互作用研究中的应用较少受到重视。DNA 结合蛋白在细胞生物学中发挥重要作用，调控转录、DNA...
本文提出一种用于乙型肝炎病毒DNA（HBV DNA）诊断的生物传感系统，结合快速检测与场效应晶体管（FET）无标记检测。FET生物传感器采用钼掺杂氧化锌纳米线（Mo:ZnO NWs）作为传感通道，通过物理气相沉积（PVD）以简便、低成本方式制备。钼掺杂可在纳米线中引入空位，有利于DNA吸附与电荷转移。作者利用PCR验证的真阳性（TP...
本研究提出一种分离式扩展栅AlGaAs/GaAs高电子迁移率晶体管（HEMT）生物传感器，用于前列腺特异性抗原（PSA）检测。将具有四腿结构的氧化锌纳米四足（T-ZnO）引入传感垫，形成三维凹形检测前沿。与常规平面前沿相比，该三维凹形结构可提供更多生物修饰位点并降低Debye体积，从而同时改善检测范围和灵敏度。抗PSA探针可通过化学...
本文首次报道双螺旋核酸双链结构的分子尺度电容效应。利用高精度石墨烯晶体管生物传感器对静电场效应进行大样本定量测量，观察到异常电荷输运行为：端部固定的核酸双链不像导体，而能像分子电容器一样储存部分电离电子。为阐明该发现，提出级联电容网络模型作为核酸双链的新等效电路，扩展点电荷近似模型，将部分电荷输运归因于电容网络内电子再分布。实验证实...
电化学无标记适配体生物传感器（aptasensor）非常适合即时检测（POC）应用。成熟的碳微机电系统（C-MEMS）平台具有低背景噪声、高电容、在多种物理/化学处理下稳定性高、生物相容性好和导电性优良等特点，适合生物传感。本研究将双极剥离（BPE）还原氧化石墨烯（rGO）与三维（3D）C-MEMS微电极集成，用于开发血小板衍生生长...
自严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引发全球大流行以来，除经呼吸道主要感染途径外，该病毒还具有神经侵袭能力，可导致神经炎症和血脑屏障（BBB）损伤。感染期间病毒刺突蛋白可经血液循环播散，到达脑部后可能穿越BBB，该现象已在小鼠中证实，因此其医学意义重要。本研究旨在评估刺突蛋白S1亚基在高度暴露于感染的人体器官模型系...
随着纳米材料和可扩展、高产量纳米制造工艺的广泛应用，新型生物传感器的开发正在发生变革。过去数十年，纳米技术介导的生物传感研究处于前沿，因其在医疗健康、制药、细胞诊断、药物递送以及水和空气质量监测中具有潜在应用。纳米科学的发展依赖于对理论、制造与加工方法以及应用特定技术的深入理解。作为纳米科学的一部分，纳米粒子的拓扑结构和可调性能可通...
本文提出一种基于还原氧化石墨烯（RGO）的改进型无标记电化学 DNA 杂交检测平台。以商用丝网印刷碳电极（SPCE）为基底，先经预处理和滴涂氧化石墨烯（GO）并电化学还原得到 RGO/SPCE，提高导电性与电子转移能力；随后通过原位生成 4-氨基苯甲酸重氮盐并在电极上电还原，将芳基羧基（Ar-COOH）共价接枝到 RGO 表面，为氨...
本文报道了一种基于硅的电解质栅晶体管（Si-EGT）用于花生过敏原（PAs）的超灵敏无标记检测。器件采用自上而下工艺制备，具有低阈值电压约0.7 V、亚阈值摆幅小于70 mV/dec、栅极漏电流小于10 pA等优良本征电学特性。通过表面功能化并在栅极表面固定花生过敏原抗体，实现对Ara h1和Ara h3的选择性识别。电压相关灵敏度...
(Mi)RNA 是癌症诊断和大流行疾病检测的重要生物标志物，需要快速、超灵敏且经济的定量检测策略。新型冠状病毒（SARS-CoV-2）全球暴发，RNA 检测是识别该病毒最有效的方式。本文开发了一种超灵敏聚-L-赖氨酸（PLL）功能化石墨烯场效应晶体管（PGFET）生物传感器，用于乳腺癌 miRNA 和病毒 RNA 检测。PLL 修饰...