Long period fiber grating based sensor for the detection of triacylglycerides.
本文报道了一种基于长周期光纤光栅（LPG）的稳定、无标记酶生物传感器，用于检测甘油三酯（TGs）。作者采用共价结合法将脂肪酶（Lipase，Lip11）稳定固定于光纤表面，使酶的功能基团在光纤上保持活性连接。扫描电镜（SEM）和拉曼光谱证实了酶的固定，p-硝基苯基棕榈酸酯（PNP）酶活实验验证了固定层的稳定性。与需要多种酶的安培型生...
Label-free liquid crystal biosensor for L-histidine: A DNAzyme-based platform for small molecule assay.
本文报道了一种基于 DNAzyme 的无标记液晶（LC）生物传感器，用于高灵敏检测 L-组氨酸。该传感器利用 L-组氨酸介导 DNAzyme 切割并诱导 DNA 双链形成，从而产生显著光学信号。首先，将适量捕获探针固定于玻璃片表面，使其对表面形貌改变尽可能小，使传感体系具有零背景。当目标物 L-组氨酸存在时，DNAzyme 被切割并...
Infrared Plasmonic Biosensor for Real-Time and Label-Free Monitoring of Lipid Membranes.
本文报道了一种基于表面增强红外吸收（SEIRA）的红外等离激元生物传感器，用于在水溶液中无标记、实时监测仿生脂质膜。该传感器由电子束光刻制备的金纳米天线阵列构成，天线位于氟化钙（CaF2）基底上，并通过原子层沉积（ALD）修饰二氧化硅（SiO2）等薄层，以支持脂质囊泡吸附、破裂并形成支持脂质双层（SLB）。红外光激发纳米天线的局域表...
Detection of hepatic maturation by Raman spectroscopy in mesenchymal stromal cells undergoing hepatic differentiation.
间充质干细胞（MSCs）在组织工程中具有重要应用潜力，作者此前报道其可在体外分化为肝细胞。然而，传统评估肝分化成熟度的方法需要较大细胞样本，且常需固定或标记，难以实时监测。拉曼光谱（RS）是一种基于分子非弹性散射获取细胞光谱的光学工具，近年来被用作无标记单细胞检测器，用于细胞表型变化、分化和诊断研究。本研究将 RS 用于实时监测活体...
Asymmetric Mach-Zehnder Interferometer Based Biosensors for Aflatoxin M1 Detection.
本研究报道了一种基于氮化硅（Si3N4）非对称马赫-曾德尔干涉仪（aMZI）的光子生物传感器，用于牛奶中黄曲霉毒素M1（AFM1）的无标记检测。传感器采用标准CMOS工艺制备，传感臂上方开窗以暴露倏逝场，表面经巯基硅烷（MPTMS）修饰并定向固定抗AFM1抗体Fab1片段，再用聚乙二醇硫醇（mPEG-SH）封闭非特异性位点。当AFM...
Label-free detection of liver cancer cells by aptamer-based microcantilever biosensor.
肝癌是全球最常见且恶性程度高的癌症之一，若未能早期诊断则缺乏有效治疗手段。本研究开发了一种基于微悬臂阵列的无标记适配体传感器，用于检测人肝癌细胞 HepG2。传感微悬臂表面固定化 HepG2 细胞特异性 TLS11a 适配体，参考微悬臂则修饰 6-巯基-1-己醇（MCH）自组装单分子层，以消除环境因素引起的干扰。当 HepG2 细胞...
Molecularly imprinted polymer film interfaced with Surface Acoustic Wave technology as a sensing platform for label-free protein detection.
本研究首次将分子印迹聚合物（MIP）合成受体与表面声波（SAW）传感平台结合，用于蛋白质的无标记检测。作者采用电合成方法，在多重化 SAW 芯片上制备了具有免疫球蛋白 G（IgG）表面印迹位点的超薄聚合物薄膜（IgG-MIP）。通过 SAW 系统记录结合动力学，发现 IgG-MIP 对目标蛋白的特异性识别能力受聚合物膜厚度显著影响，...
Aptamer-based microcantilever biosensor for ultrasensitive detection of tumor marker nucleolin.
本文报道了一种基于适配体的微悬臂梁生物传感器，用于无标记检测肿瘤标志物核仁蛋白（nucleolin）。微悬臂梁阵列中的传感器悬臂梁表面功能化核仁蛋白适配体 AS1411，参考悬臂梁则修饰 6-巯基-1-己醇（MCH），以消除非特异性吸附、离子强度和温度等环境干扰。当核仁蛋白与 AS1411 结合时，悬臂梁表面应力发生变化，使传感器悬...
[Integrated optical sensor for rapid analysis of biological samples].
在病原细菌医学诊断中，快速检测和鉴定病原微生物是关键任务。现有多数方法依赖与细菌特异性结合的可检测标记分子，但通常步骤多、耗时长且成本较高，例如酶联免疫吸附试验通常需要五个连续步骤。因此，发展快速、低成本的无标记检测技术具有重要需求。本文报道了一种基于微型集成光学马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的生物传感器。作者将传感器测量臂用抗体功能...
Structure-Specific Liquid Crystal Anchoring Induced by the Molecular Combing of Short Oligonucleotides.
表面固定的寡核苷酸通过液面运动（meniscus motion）进行“分子梳ing”，并暴露于向列液晶（LC）。尽管寡核苷酸短至16个碱基，该过程仍使其取向，并成功影响邻近液晶材料的取向。单链DNA（ssDNA）诱导液晶取向沿梳方向；杂交形成的双链DNA（dsDNA）则使液晶方位取向相对梳方向旋转约30°。为表征该手性响应对混合ss...
Titanium Dioxide Nanoparticle-Based Interdigitated Electrodes: A Novel Current to Voltage DNA Biosensor Recognizes E. coli O157:H7.
本研究报道了一种基于二氧化钛（TiO2）结晶纳米颗粒与铝叉指电极（IDEs）的新型电流-电压DNA生物传感器，用于特异性检测大肠杆菌O157:H7单链DNA。传感器表面用(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷（APTES）化学功能化，以在TiO2纳米颗粒与羧基修饰单链DNA探针之间建立有机-无机界面连接，同时保持传感体系物理特性。E. col...
Single-shot analytical assay based on graphene-oxide-modified surface acoustic wave biosensor for detection of single-nucleotide polymorphisms.
表面声波（SAW）生物传感器与氧化石墨烯（GO）的结合为DNA突变检测提供了新途径。作者通过静电作用将GO偶联到SAW芯片表面，制备GO修饰SAW生物传感器；随后将DNA探针固定在GO表面，并通过杂交实现DNA突变检测。不同靶标与探针杂交后会在芯片表面引起不同的质量和构象变化，从而产生可实时监测的不同SAW信号。研究采用基于GO修饰...
Detection of Cytomegalovirus Antibodies Using a Biosensor Based on Imaging Ellipsometry.
巨细胞病毒（CMV）是发达国家新生儿精神残疾最常见的感染性病因，亟需建立基于便携设备的早期检测与高通量筛查方法。本文报道了一种基于高空间分辨率成像椭偏仪（BIE）的抗体分析方法，用于检测并鉴定血清中的CMV抗体。将CMV抗原CMV-3A固定于硅片表面，用于捕获血清中的CMV抗体；随后加入抗人免疫球蛋白G（anti-IgG）抗体，以确...
APPLIED PHYSICS. Mid-infrared plasmonic biosensing with graphene.
红外光谱可通过生物分子的振动指纹实现化学识别，但中红外光与纳米尺度生物分子相互作用较弱。本文利用石墨烯独特的电光性质，报道了一种高灵敏度、可调谐的中红外等离激元生物传感器，用于蛋白单层的化学特异性无标记检测。通过静电门控动态调谐纳米结构石墨烯的局域表面等离激元共振，可在不同频率选择性探测蛋白并提取其复折射率。石墨烯中红外等离激元具有...
Label-free quantification of Tacrolimus in biological samples by atomic force microscopy.
他克莫司（Tacrolimus，FK506）是一种强效免疫抑制剂，移植后需持续监测血药浓度。现有参考方法为液相色谱-串联质谱，临床常用ELISA虽快速，但相对质谱存在轻微且一致的高估。本文报道一种基于原子力显微镜（AFM）的无标记定量方法，用于全血中他克莫司的分析。该生物传感器利用药物内源受体FKBP12进行识别：先在云母表面固定抗...
Study of a low-cost trimodal polymer waveguide for interferometric optical biosensors.
本文提出并数值演示了一种低成本三模聚合物波导干涉生物传感器。该器件基于基模与二阶模之间的模态相互作用，利用两种模式的对称性差异，在零偏移耦合条件下仅激发基模和二阶模，而抑制一阶模。与双模波导干涉仪相比，二阶模具有更深的倏逝场穿透深度，因此与传感表面及生物层的相互作用更强，可获得更高灵敏度。器件采用 ma-P 1205 光刻胶通道波导...
Rapid detection of Ebola virus with a reagent-free, point-of-care biosensor.
表面声波（SAW）生物传感器可在现场快速检测埃博拉病毒抗原，无需添加试剂、样品前处理或专业人员。本研究初步证明，该SAW传感器能以浓度依赖方式检测埃博拉病毒，并观察到高度碎片化埃博拉病毒颗粒的对数线性响应。在病毒灭活前，其检测限为1.9×10^4 PFU/mL，低于PCR检测到的症状出现第一天平均病毒血症水平。作者预测，对完整、有感...
Resonant waveguide grating for monitoring biomolecular interactions.
无标记检测技术已广泛用于表征生物分子相互作用，无需对靶分子进行标记，具有促进检测开发、实现新型集成读出以及结合高通量能力用于药物候选物小分子筛选的潜力。基于共振波导光栅（RWG）生物传感器的高通量无标记检测系统Epic已应用于监测分子相互作用。本文描述一种通用无标记检测方法，用于定量测量磷酸化特异性相互作用，即转运信号磷酸化SWTY...
Porous silicon ring resonator for compact, high sensitivity biosensing applications.
本文报道了一种在多孔硅平板波导上图案化微环谐振器的紧凑型高Q生物传感器。多孔硅微环具有大内部比表面积，允许生物和化学分子渗入导波层并与导模直接相互作用，从而增强识别与光-物质相互作用。作者通过电化学刻蚀制备双层多孔硅波导，并经电子束光刻和反应离子刻蚀形成半径10 μm和25 μm的微环，耦合间隙为200 nm。25 μm多孔硅微环在...
A multi-analyte biosensor for the simultaneous label-free detection of pathogens and biomarkers in point-of-need animal testing.
本文首次报道了一种基于无标记1-λ反射计技术（1-lambda-reflectometry）的多分析物生物传感器平台。该平台不使用成像技术，即可在同一换能器上完成多分析物测量，具有便携、低成本的特点，适合现场或需求点检测，并可从动物诊断拓展至人类诊断。作者以C反应蛋白（CRP）和抗沙门氏菌抗体作为参考体系，并利用鸡血清等真实动物样品...