本文报道了一种便携、易用的生物传感器平台，可在未稀释动物血清中无标记检测诊断标志物，并以抗沙门氏菌抗体检测为例进行验证。该平台采用单波长反射法（1-lambda-Reflectometry）作为检测手段，使传感器具有便携、低成本和稳健的特点。识别元件为鼠伤寒沙门氏菌脂多糖（LPS），通过疏水相互作用固定在换能器表面，形成敏感层，以直...
本研究利用智能手机内置摄像头作为光谱仪，演示了智能手机作为无标记光子晶体生物传感器检测仪器的可行性。定制支架使手机与光学元件保持固定对准，从而准确、重复地测量传感器共振波长偏移。外部宽带光经入射小孔后准直并线性偏振，再正入射通过生物传感器；光子晶体仅共振反射窄带波长，其余波长透射。衍射光栅将剩余波长分散到摄像头像素上，形成高分辨率透...
本文报道了一种基于微悬臂的蛋白质生物传感器，用于抗体检测。该传感器由金涂层微悬臂表面预功能化的生物素末端聚乙二醇（PEG）单分子层构成，随后通过生物素/中性亲和素（NeutrAvidin）特异性结合吸附 NeutrAvidin。NeutrAvidin 作为桥接层，连接生物素化表面与生物素化生物分子，例如生物素化牛血清白蛋白（biot...
本文提出一种基于槽波导中相位偏移布拉格光栅的新型硅光子生物传感器。该器件将光场集中在低折射率槽区，从而增强光与周围介质及生物分子的相互作用。布拉格光栅通过在波导外侧壁制作周期性波纹形成，并在光栅中部引入相位偏移，在阻带内产生尖锐谐振峰。实验在氯化钠盐溶液中测得 340 nm/RIU 的高折射率灵敏度和约 1.5×10^4 的高品质因...
硅光子生物传感器因可多路复用、低成本、适合芯片实验室而备受关注。本文表征了3 µm TE模式与10 µm双TE/TM模式硅光子微盘谐振器的传感性能，并验证其检测生物分子特异性捕获的能力。实验结果表明，TE模式与TM模式的折射率灵敏度分别为26 nm/RIU和142 nm/RIU，品质因子分别为3.3×10^4和1.6×10^4。10...
监测细胞细胞因子释放可研究细胞对外界刺激的反应。与传统比色法不同，无标记检测可实时研究细胞分泌，省去结合后的洗脱和标记步骤。然而，基于传感器表面质量积累的无标记技术检测小细胞因子结合到较大捕获抗体时，相对信号变化较小；捕获抗体从表面解吸会进一步加剧该问题。本文展示使用干涉反射成像传感器（IRIS）对促炎细胞因子白细胞介素-6（IL-...
肽和寡核苷酸（ON）的直接固相合成要求载体材料具有较高化学稳定性。本研究考察了两种氨基硅烷化合物——3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）和3-氨基丙基二甲基乙氧基硅烷（APDMES）对多孔氧化硅多层结构的钝化能力，用于制备光学无标记寡核苷酸生物传感器。作者还通过光谱反射法研究了在氨基硅烷修饰的多孔氧化硅表面经原位合成直接生长的13...
本研究报道了一种基于高空间分辨率成像椭偏仪的生物传感器，用于快速检测和分析甲壳类食品中的副肌球蛋白（tropomyosin, TM）过敏原。该方法建立了配体筛选、灵敏度测定及与传统检测方法比较的完整流程。研究筛选了三种对TM具有较高生物活性的单克隆抗体（2F9、4C7和2H6），并将其分别共价固定于硅片表面作为识别配体，用于捕获样品...
本文报道了一种完整的光子线分子生物传感器微阵列芯片架构及其配套仪器。芯片采用硅绝缘体上（SOI）工艺，将毫米级硅光子线波导折叠成螺旋微环谐振器，每个传感器直径约50 μm，可独立提供分子结合曲线；16和128通道芯片已制备并测试，128个传感器阵列仅占2×2 mm²，芯片尺寸为6×9 mm²。芯片单片集成微流控样品输送通道，其尺寸和...
膀胱癌是全球常见恶性肿瘤，尿液端粒酶活性检测因癌细胞高表达端粒酶而成为膀胱癌诊断的潜在工具。传统端粒酶检测依赖基于PCR的TRAP法，但存在耗时长、设备试剂昂贵且易受PCR伪影影响等问题。本文报道一种基于硅微环谐振器的无标记、无PCR芯片检测系统，用于检测膀胱癌细胞J-82和HT-1376提取物中的端粒酶活性。微环表面经APTES和...
本文通过模拟纳米复制光子晶体（PC）无标记生物传感器的反射光谱，考察结构参数对性能的影响。研究选取光栅周期、占空比、缩放光栅高度和TiO2层厚度作为设计因素，以峰值波长（PWV）、半峰全宽（FWHM）、体/表面灵敏度品质因数（FOM）及表面/体灵敏度比（S/B）为响应指标。参数分析表明，光栅周期对PWV起主导作用，且与其他缩放设计因...
本文报道一种新型无标记光学生物传感器，将可调光子晶体谐振反射器用作外腔激光腔的波长选择反射镜。光子晶体由低成本塑料材料制备，其共振波长可因表面生物分子吸附而发生移动；半导体光放大器为激光过程提供增益，使器件通过正入射非接触照明光子晶体并将反射光直接返回放大器，形成简单检测系统。作者演示了单模连续波激光波长受生物分子诱导的平滑调谐。由...
绝缘体上硅（SOI）晶圆是光学集成电路最具吸引力的平台之一，有望实现高性能超大规模集成（ULSI）和器件微型化。本研究基于对多孔硅微腔（PSM）光学特性的仿真，通过电化学刻蚀在 SOI 晶圆上成功制备了用于 1555.0 nm 光波长 DNA 检测的高效 PSM。反射光谱中半高宽约 26.0 nm 的窄谐振峰赋予器件高 Q 因子，从...
基于水平极化表面剪切波的表面声波（SAW）器件可实现蛋白质的直接、无标记实时检测。信号响应变化主要来源于器件表面质量增加和粘弹性变化。通过合适的传感器构型，可通过测定振荡器谐振频率变化检测各类结合反应。构建生物传感器时，SAW器件需涂覆能特异性结合分析物的传感层。涂层中引入中间水凝胶层已被证明非常适合固定与分析物对应的捕获分子或配体...
特异性生物识别是许多生物过程的关键，亟需高灵敏、无标记的生物传感器。超材料因其独特电磁特性成为生物传感的潜在选择。本研究基于太赫兹超材料，利用十八烷硫醇（ODT）和生物素对其进行功能化，制备了一种用于检测链霉亲和素–琼脂糖（SA）的无标记、高灵敏且特异性传感器。结果表明，超材料的低频和高频共振模式均可用于SA检测；在未稀释商业SA溶...
光学生物传感技术对无标记监测生物分子相互作用至关重要。随着功能蛋白质组和药物发现对高通量应用的需求增加，需要简便且通用的受体蛋白固定化方法。本文开发了一种用于微环谐振器生物传感器的聚合物平台，使受体蛋白可直接固定在波导表面，无需额外表面修饰。采用三种前驱体混合的溶胶-凝胶过程制备液态杂化聚硅氧烷，该材料可光刻、光固化并用于紫外压印。...
本研究为增强金属离子扰动液晶取向的能力，设计了一种基于特异性寡核苷酸探针的无标记液晶生物传感器，用于重金属离子的高选择性、高灵敏检测。该策略利用目标诱导的 DNA 构象变化，增强目标分子对液晶取向的破坏，从而放大光学信号。以具有特异性结合两个 DNA 胸腺嘧啶（T）碱基特性的 Hg2+ 为模型重金属离子。在 Hg2+ 存在下，特异性...
本文报道一种简单、无标记的生物传感方法，用于利用光纤颗粒等离子体共振（FOPPR）生物传感器测定抗卵白蛋白抗体（anti-OVA）和抗小鼠IgG抗体的抗原-抗体结合动力学常数。FOPPR传感器基于金纳米粒子修饰的光纤，金纳米粒子表面通过混合自组装单分子层修饰，以偶联分子探针报告物（卵白蛋白OVA或小鼠IgG），使其与相应分析物（an...
本文报道了一种用于无标记生化检测的新型管状波导颗粒等离子体共振（TW-PPR）传感器。该传感器本身即为具有确定样品体积的微腔，可同时作为传感器涂层的机械支撑和提供倏逝波探测的光波导，并可方便地扩展为多通道格式。通过测量不同折射率溶液，估计其分辨率为2.6×10^-6 RIU。传感系统能够同时完成多项测量，对二硝基苯基（DNP）抗体和...
本文报道了一种新型简单多孔硅多基对称光子晶体核酸生物传感器，用于检测昆虫（Microdera puntipennis dzungarica）抗冻蛋白基因。该传感器通过电化学刻蚀高p型硅制备，结构遵循(n1n2n3)6(n3n2n1)6序列，其中n1、n2、n3代表不同折射率层。与多种多孔硅光子结构相比，多基层结构更易制备且稳定性更好...