本研究设计了一种基于L-半胱氨酸功能化硫化锌量子点（Cys–ZnS-QDs）的无标记电化学基因传感器，用于检测卵巢癌特殊生物标志物miR-200a。Cys–ZnS-QDs经透射电子显微镜、紫外-可见吸收和荧光方法表征。将Cys–ZnS-QDs电沉积于玻碳电极表面，作为固定DNA探针的合适基底。优化了基因传感器制备中的有效参数以提高分...
随着医疗可及性提高，疾病诊断正从中心实验室向即时检测（POC）和数字健康监测发展。液体活检可通过唾液、尿液或血液等生物流体实现频繁采样，有助于早期发现衰老相关疾病生物标志物。本文报道一种名为EV-chip的石墨烯场效应晶体管（gFET）生物传感器，用于通过外泌体（exosomes, EVs）表面特异性标志物CD63和CD151，对与...
本文提出一种基于肽修饰电极的无标记电化学生物传感器，用于监测蛋白激酶A（PKA）活性及其抑制。传感器以半胱氨酸-肯肽（cys-kemptide, CLRRASLG）为底物肽，通过半胱氨酸残基末端巯基在金电极表面自组装固定。当PKA与三磷酸腺苷（ATP）共同作用于固定有cys-kemptide的金电极时，PKA催化ATP末端磷酸基团转...
本文开发了一种基于氨基化还原氧化石墨烯（rGO）电极的无标记夹心式 DNA-免疫生物传感器，用于定量检测肿瘤抑制基因 O-6-甲基鸟嘌呤-DNA 甲基转移酶（MGMT）的甲基化水平，该基因是脑肿瘤和乳腺癌的潜在生物标志物。传感器通过氨水化学吸附在 rGO 表面引入氨基，并利用抗 5-甲基胞嘧啶单克隆抗体（anti-5mC）作为甲基化...
场效应晶体管（FET）生物传感器因高灵敏度、可微型化、分子级极低检出限、可与互补金属氧化物半导体（CMOS）技术集成以及无标记检测等优势，被广泛用于疾病筛查中的无标记生物分子传感。尽管FET传感器可针对多种疾病，传染病检测仍对更高精度和集成化提出迫切需求，以实现诊疗现场（PoC）诊断。新冠疫情凸显了快速、特异、可靠居家检测设备的全球...
基于微流控技术的即时尿液分析设备作为实验室生化检测的替代方案已发展数十年。尿液蛋白（白蛋白、免疫球蛋白、尿调蛋白、血红蛋白等）是多种病理状态的重要生物标志物，需由尿液分析传感器选择性检测。挑战在于区分同一蛋白的不同寡聚体形式，例如尿调蛋白，其生化亲和力相似但物理性质不同。为选择性检测不同类型蛋白，本文提出一种剪切体声波谐振器传感器，...
近年来，超材料启发的生物传感器因快速、低成本的太赫兹检测而受到广泛关注，但以往研究主要关注共振频率变化，而同样能提供分析物信息的幅度变化尚未被充分分析。本文通过同时观察频率与幅度两个变化维度，提出一种用于胶质瘤细胞分子分型的无标记生物传感方法。所提出的超材料生物传感器由金属切割线和开口环谐振器组成，在太赫兹频段实现偏振无关的电磁感应...
本文报道了用于检测阿尔茨海默病（AD）重要蛋白生物标志物 Clusterin（簇蛋白/apolipoprotein J）的石墨烯场效应晶体管（GFET）生物传感器的制备与表征。器件在 Si/SiO2 基底上通过光刻图形化和金属 lift-off 工艺制备，采用蒸发铬和溅射金作为电极。拉曼光谱用于评估石墨烯质量；器件经退火处理以提升性...
本研究开发了一种便携式生物传感器，用于检测β-人绒毛膜促性腺激素（β-hCG）。β-hCG广泛用于妊娠检测，也是宫外孕的重要生物标志物。该传感器采用扩展栅极设计的电双层场效应晶体管（EDL-FET）生物传感器，通过施加偏压并测量漏极电流信号实现检测。金电极表面经抗β-hCG抗体功能化，用于捕获β-hCG蛋白；荧光成像技术用于确认表面...
本文提出一种基于金刚石中氮空位（NV）量子色心电荷态操控的无标记生物传感器概念，并将其与构建在硼掺杂金刚石（BDD）上的电化学微流控流动池传感器相结合。该器件可设定于特定电化学电位，从而锁定特定化学反应，同时由NV中心提供传感功能。NV中心电荷态占据首先通过门电极施加偏压进行初始制备，随后通过暴露于待测带电分子而改变。作者通过无标记...
微小RNA（miRNA）因在基因表达调控和癌症发生发展中发挥重要作用而成为肿瘤研究热点。miRNA-21在多种癌症中表达上调，因此其准确检测具有重要意义。本研究报道了一种基于肽核酸（PNA）的电化学无标记生物检测平台，用于检测miRNA-21。作者以金电极为基底，通过电沉积金纳米颗粒（AuNPs）修饰电极表面，以提高PNA探针固定化...
本研究开发了一种基于DNA适配体的无标记液晶生物传感器，用于灵敏检测阿莫西林（AMX）。将AMX适配体固定于经DMOAP和APTES混合自组装层修饰的玻璃片表面；DMOAP的长烷基链使液晶分子保持垂直取向，在偏振光显微镜下呈暗场。当存在AMX时，适配体与AMX特异性结合并发生构象变化，破坏液晶垂直取向，使光学图像变亮。该传感器具有较...
本研究建立了一种基于液晶（LC）-光聚合物复合物的光学与介电生物传感器，用于牛血清白蛋白（BSA）的检测与定量。当向向列相液晶 E7 中掺入 4 wt.% 可光固化预聚物 NOA65，并在 20 mW/cm² 紫外光下照射 300 s 引发光聚合后，通过液晶光学织构图像分析和介电谱测量得到的 BSA 检出限分别为 3400 pg/m...
本文报道一种用于电化学阻抗谱（EIS）的微流控芯片，作为无标记蛋白检测生物传感器，并以心肌肌钙蛋白I（cTnI）为模型。cTnI是心肌梗死最特异血清生物标志物之一。芯片由显微镜玻璃片作基底、溅射金电极和聚二甲基硅氧烷（PDMS）微通道组成。作者开发了电极功能化方案，兼顾传感层电荷转移、抗体特异性结合及降低非特异蛋白吸附，以避免假阳性...
光纤生物传感器在公共卫生、环境科学、生物工程、疾病诊断和药物研发中受到广泛关注，生物分子的准确检测对控制疾病传播和监管决策具有重要意义。在众多光纤传感器中，基于特种光纤的光纤生物传感器具有生物相容性好、体积小、测量分辨率高、稳定性好和抗电磁干扰等优点。本文系统综述了四类基于特种光纤的干涉仪生物传感器：马赫-曾德尔干涉仪（MZI）、迈...
芯片级集成等离子体光学与电子学可促进生物传感、信号处理和光电子应用，关键需求是芯片级制造方法。本文报道一种分槽谐振器平台，将高品质因子谐振等离子体生物传感器与射频纳米间隙镊子相结合。该分槽谐振器可同时作为介电泳陷阱和纳米等离子体传感器：在10 nm间隙上施加射频偏压，可吸引或排斥分析物；被捕获的分析物通过折射率传感实现无标记检测，其...
报道了一种基于新型 ZnO 掺杂 MoS2 纳米线（NWs）的场效应晶体管（FET）生物传感器，用于无标记、易重复地检测人血清中乙型肝炎病毒脱氧核糖核酸（HBV DNA）。该 FET 生物传感器采用 ZnO 基气-液-固（VLS）法制备 MoS2 纳米线，提出 MoS2 在生物传感中的新型结构。得益于 MoS2 独特的电学与结构性质...
有机场效应晶体管（OFET）被认为是一种具有快速检测能力和多参数响应能力的低成本生物传感器器件，但常规有机器件的功能化过程可能影响其后续灵敏可靠的传感性能。本文开发了一种新型有机材料2,6-双(4-甲酰基苯基)蒽（BFPA），用作OFET生物传感器的保护与功能层，实现人血清中甲胎蛋白（AFP）的飞摩尔级超灵敏检测。通过监测源漏电流（...
癌症已成为威胁人类健康与生命的主要疾病之一。循环肿瘤DNA（ctDNA）检测作为一种实用的液体活检技术，是癌症诊断、靶向治疗和预后评估的有前景方法。本文首次研究了一种基于均匀尺寸、高响应硅纳米线（SiNW）阵列的场效应晶体管（FET）生物传感器，用于实时、无标记、超灵敏检测PIK3CA E542K突变ctDNA。利用与互补金属氧化物...
聚二炔（PDA）是一类具有交替双键共轭主链的多功能聚合物，其光学性质源于主链中的π-π相互作用。当外部刺激扰动PDA主链时，PDA可发生蓝-红比色转变，并在红区发射荧光。由于两亲性二炔单体可自组装成膜、囊泡、管等结构，且合成膜易于进行化学修饰，PDA平台可引入抗体、适配体、酶或DNA探针等识别元件，通过受体-配体相互作用实现无标记生...