本文报道了一种在商用光学光栅表面溅射沉积10 nm透明氮化硅（Si3N4）薄膜的新型光波导光模光谱（OWLS）免疫传感器芯片。通过射频磁控溅射制备Si3N4功能层，并利用X射线光电子能谱（XPS）和原子力显微镜（AFM）表征其成分、厚度与形貌。芯片经Piranha溶液及NaOH/HCl活化后，用三乙氧基硅烷醛（TEA）气相硅烷化，再...
卵巢癌是致死率最高的妇科肿瘤，主要因诊断偏晚，目前不足20%的病例在早期被发现。可靠的早期诊断和疾病监测工具仍然缺乏，能够区分卵巢浆液性癌早晚期阶段的蛋白生物标志物尤为迫切。本研究在五种已建立的卵巢癌细胞系中，比较六种卵巢癌蛋白生物标志物的绝对和相对水平，采用定量免疫印迹和基于引导模共振（GMR）的无标记光学生物传感器检测系统进行验...
本文提出在回音壁模式（WGM）生物传感器的赤道表面附着周期性金纳米颗粒阵列，作为等离子体增强表位（plasmonic epitopes），用于增强水相生物纳米颗粒的无标记检测。周期性金纳米颗粒可激发局域表面等离子体，形成光学热点，提高分析物与固定在热点上的抗体之间的捕获率和相互作用强度。该设计适用于硅、二氧化硅微环/微盘及毛细管等 ...
本文首次报道利用蘸笔纳米光刻（DPN）在即用型生物传感器芯片上直接图案化多种生物分子，以构建更快速、高效的多样品检测流程。所采用平台为表面声波（SAW）器件与平行通道微流控模块集成的“微流控-on-SAW”（mF-on-SAW）系统，可将单个传感器表面划分为多个独立传感域，实现可重复的多样品分析。作者将具有不同功能化头基的脂质分别图...
本文报道了一种稳定、无标记、基于噬菌体识别的大肠杆菌（E. coli）光纤生物传感器。作者利用超灵敏长周期光纤光栅（LPFG）作为换能器，将T4噬菌体通过APTES硅烷化和戊二醛交联共价固定于光纤表面，并以牛血清白蛋白（BSA）封闭非特异位点。检测时，样品中的E. coli与固定噬菌体特异性结合，引起光纤包层有效折射率和包层半径变化...
DNA的可及性与结合亲和力是影响表面生物传感器技术中杂交效率的两个关键参数，更高的可及性通常带来更高的杂交效率。传统方法常采用单链DNA与巯基己醇混合单层，以降低空间拥挤和静电排斥，提高表面固定寡核苷酸对互补目标DNA的可及性。本文未使用巯基己醇单层，而是通过在不同pH条件下进行微悬臂梁差值偏转测量，证明DNA表面杂交效率在pH 7...
随着光子折射率（RI）生物传感器灵敏度和检测限不断提高，温度依赖性成为主要挑战。本文提出一种基于氮化硅（SiN）槽波导的马赫-曾德尔干涉仪（MZI）生物传感器，通过设计传感臂与参考臂的长度比及利用 SiN 较低的热光系数，在不牺牲灵敏度和检测限的前提下实现低温度依赖。空气包覆条件下，测得表面灵敏度为 7.16 nm/(ngmm−2)...
作者提出一种基于光子晶体（PhC）结构选择性液体浸润的光流体生物传感器架构。该传感器由光子晶体平台上的半环腔与光流体慢光波导耦合构成，利用选择性浸润波导两侧空气孔形成低色散慢光区，使群指数 ng≈10 且群速度色散接近零，从而增强光场能量密度和光-物质相互作用。生物样品浸润环腔传感区后引起局部折射率变化，导致环腔共振波长发生漂移，通...
目前关于基于局域表面等离子共振（LSPR）的纳米生物传感器用于基因突变检测的报道较少。本研究旨在开发一种新型 LSPR 生物传感器用于检测 p53 基因突变。采用纳米球光刻法制备银纳米颗粒，设计 DNA 探针识别目标序列，并通过胺基配体共价偶联法固定于芯片表面。将合成寡核苷酸或从血液样本基因组 DNA 中 PCR 扩增的产物与固定探...
本文报道了一种基于双偏振干涉仪（DPI）的实时无标记检测技术，用于研究汞(II)离子（Hg2+）与21-mer富胸腺嘧啶寡核苷酸（MSO）的相互作用，并构建Hg2+生物传感器。该传感器利用胸腺嘧啶–Hg2+–胸腺嘧啶（T–Hg2+–T）配位化学，使MSO在Hg2+存在下由随机卷曲单链转变为发夹样构象。实验将高电荷聚阳离子聚乙亚胺（P...
超灵敏无标记生物传感器有望在医学诊断等领域产生重大影响。对于大多数硅基集成器件，必须用靶向配体对表面进行功能化，才能实现特异性生物检测。通常采用硅烷偶联剂固定靶向配体，但该方法往往导致整个器件表面发生生物偶联，并不理想。为克服这一问题，研究者发展了多种复杂封闭策略，以实现传感器表面的选择性图案化。近期，硅烷偶联剂被用于将生物分子连接...
病原菌在传感器表面的捕获效率直接影响生物传感器的灵敏度。本文研究了不同菌毛型大肠杆菌在抗菌毛抗体修饰基底上的免疫固定捕获行为，所用抗体分别针对 K88ab（F4）、K88ac（F4）、K99（F5）、987P（F6）、F41 和 CFA/I 菌毛。结果表明，上述菌毛均可用于高效固定活大肠杆菌细胞；固定效率受抗体纯度、抗体克隆类型以及...
我们将腺嘌呤富集单链DNA（ssDNA）的特异性识别引入双偏振干涉仪（DPI）测量，实现小分子珊瑚碱（coralyne）的直接、选择性和灵敏检测，并利用该实时无标记技术研究珊瑚碱与腺嘌呤富集ssDNA的相互作用。紫外-可见光谱、圆二色光谱和DNA熔解实验证实，48-mer均聚腺嘌呤ssDNA寡核苷酸（A48）对珊瑚碱具有高度特异性识...
本文报道了两类基于氧化多孔硅（PSiO2）Fabry–Pérot 薄膜的光学无标记生物传感器，用于快速检测细菌。传感器无需细胞裂解等样品前处理，可直接将目标细菌捕获到表面。第一类在电化学加工得到的纯 PSiO2 表面，通过硅烷化化学接枝特异性单克隆抗体（IgG）；第二类为 PSiO2/水凝胶杂化体系，其中聚丙烯酰胺水凝胶在纳米结构 ...
本研究利用射频（RF）技术开发了一种多层聚合物DNA传感器，并借助金纳米颗粒（AuNPs）和磁性纳米颗粒（MNPs）增强检测性能。柔性聚合物聚对二甲苯（Parylene）和聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）被用作基底，以替代玻璃和硅片等传统刚性基底。所开发的多层聚合物RF生物传感器包含两层聚合物和两层铜传输结构层，用于减小传感器整体尺寸并...
复杂基质如牛奶仍是生物传感器开发中的难题，尤其在使用无标记检测或测量低浓度分析物时。本文采用直接光学方法反射干涉光谱（RIfS）研究免疫分析中的基质效应，并建立降低这些效应的方法。以激素睾酮为模型体系，因为该免疫分析在缓冲液中已得到充分表征。首先，作者优化了缓冲液中睾酮检测的传感表面，使检出限降至70.2 ng/L，定量限为130....
本研究构建了一种回音壁模式（WGM）生物传感器，用于在其它技术难以达到的低溶液浓度下测量蛋白质在烷基硅烷自组装单层（SAM）上的吸附。传感器以功能化烷基硅烷SAM的二氧化硅微球作为WGM谐振器，并集成于层流微流控流动池中，通过监测微球共振波长变化实现高灵敏度、无标记检测。实验发现，纤连蛋白（FN）可在具有生物学意义的表面密度下吸附，...
本文报道一种基于硅光栅的生物传感器，用于检测表面功能化蛋白结合。所设计的亚波长硅光栅对周围介质折射率变化具有最高 197 nm/RIU 的灵敏度，对光栅表面生物材料厚度变化的灵敏度为 1.61 nm/nm。器件通过多聚赖氨酸、戊二醛和乙醇胺封闭实现链霉亲和素的固定，并消除非特异结合，从而提高选择性和效率。实验中，将浓度为 0.016...
炭疽杆菌（Bacillus anthracis）因其质粒编码的毒力因子而具有生物武器威胁，其中 lef 基因编码致死因子。本文报道了一种基于光子晶体结构并采用全内反射（TIR）构型的快速、高灵敏炭疽 DNA 生物传感器。用于检测 lef 基因时，将单链 lef 探针 DNA 进行生物素化，并通过生物素—链霉亲和素相互作用固定于传感器...
近年来，适配体在分析与诊断领域，尤其是生物传感中的应用日益广泛。既往研究已将适配体作为配体与多种传感器结合，用于多种检测应用；然而，将适配体发展与导模共振（GMR）器件相结合的工作尚未见报道。本研究报道了一种基于自制GMR器件的适配体传感器。将29碱基凝血酶适配体（TBA）固定于GMR器件表面，作为识别配体用于凝血酶检测。该初步试验...