Porous Silicon Optical Devices: Recent Advances in Biosensing Applications.
本综述总结了近五年多孔硅（PSi）光学生物传感器的重要进展。多孔硅具有低成本电化学刻蚀制备工艺、高比表面积、可调控孔径以及优异光子学特性，因而成为生物传感中极具吸引力的换能基底，并已在多个研究领域得到应用。文章依据固定在换能材料表面的生物识别元件类型，将不同光学PSi生物传感器分为四类，并重点讨论了光致发光（PL）信号调制和多孔基质...
The hot-wire concept: Towards a one-element thermal biosensor platform.
本文探索3ω热丝概念作为具有单一传感元件的潜在生物传感平台，可根据热界面导率变化检测分析物。将单链DNA等均匀受体层固定在细铝线上，铝线同时作为固定平台、加热元件和温度传感器。用角频率ω的交流电周期性加热导线，导线两端电压的第三谐波（3ω）反映热量从导线向周围介质传递的效率。3ω电压幅值对生物功能界面层的组成和构象敏感。作者以空白铝...
Label-Free, Multiplex Glycan Microarray Biosensor for Influenza Virus Detection.
新发动物源流感病毒对人类构成重大大流行威胁，理解血凝素（HA）对宿主受体的结合特异性是研究流感病毒在人类中适应的关键。为此，作者基于阵列成像反射（AIR）平台制备了糖基受体类似物微阵列，实现无标记、多组分检测。微阵列包含 α2,6 和 α2,3 连接唾液酸糖探针，先验证其可特异性捕获已知特异性的凝集素蛋白，随后用于区分并定量人源大流...
An acetylcholinesterase-based biosensor for the detection of pesticides using liquid crystals confined in microcapillaries.
本文报道了一种基于限制在微毛细管中的液晶（LC）的毛细管传感平台，用于简单、灵敏地检测乙酰胆碱酯酶（AChE）及其抑制剂。通过向三氯辛基硅烷（OTS）处理微毛细管中依次注入液晶和水溶液，形成受限LC液滴。当LC液滴接触阳离子表面活性剂十四烷基胆碱氯化物（Myr）溶液时，Myr在水/LC界面形成单分子层，诱导LC沿毛细管水平取向，在偏...
Bio-nanocomposite based highly sensitive and label-free electrochemical immunosensor for endometriosis diagnostics application.
本研究首次报道了一种基于生物纳米复合材料的高灵敏、无标记电化学免疫传感器，用于子宫内膜异位症诊断。将多壁碳纳米管（MWCNT）与磁铁矿纳米颗粒（Fe3O4）分散于壳聚糖（CS）中构建 CS-MWCNT-Fe3O4 生物纳米复合材料，并通过戊二醛交联固定抗 CA19-9 单克隆抗体，实现对碳水化合物抗原 19-9（CA19-9）这一潜...
Dissociation Constant of Integrin-RGD Binding in Live Cells from Automated Micropipette and Label-Free Optical Data.
整合素蛋白与精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）肽序列的结合是哺乳动物细胞黏附过程中的关键步骤。虽然纯化蛋白与其配体之间的结合可以研究，但活细胞检测更适合获得具有生物学意义的信息。本文应用计算机控制微吸管（CCMP）测量整合素-RGD结合的解离常数（Kd）。作者制备了具有不同RGD密度的表面涂层，并通过施加局部流动诱导的流体提升力，分...
A critical review: Recent advances in "digital" biomolecule detection with single copy sensitivity.
单生物分子检测涵盖核酸、蛋白、病毒和细菌等目标，在生物学、环境、食品与农业、公共卫生和医学中至关重要。随着对这些生物分子功能及其对公共健康、环境污染和食品安全影响的认识不断深入，迫切需要先进检测技术实现早期、高灵敏检测。本文是一篇批判性综述，系统回顾并总结了一系列具有潜在单拷贝灵敏度的“数字”生物分子检测研究，重点讨论实现“数字”检...
Detection of a novel glycodelin biomarker using electrochemical immunosensor for endometriosis.
子宫内膜异位症是影响全球育龄女性生活质量的重要疾病，目前诊断主要依赖腹腔镜联合活检等侵入性操作，费用高且痛苦。近年来，研究者致力于开发基于生物标志物的生物传感器，以实现半侵入或非侵入诊断。糖蛋白（glycodelin, GLY）因其较高的特异性和敏感性被认为是子宫内膜异位症的潜在新型生物标志物。本研究首次报道了一种无标记电化学免疫传...
Impedimetric determination of cortisol using screen-printed electrode with aptamer-modified magnetic beads.
本研究开发了一种基于适配体的非侵入性电化学生物传感器，用于简单、快速、灵敏地检测皮质醇水平。该传感器采用一次性丝网印刷石墨烯电极（SPGEs），通过皮质醇DNA适配体（CApt）的特异性识别实现无标记电化学检测。CApt先与链霉亲和素磁性微球（MBs）结合，再借助钕磁铁简便固定于电极表面。采用电化学阻抗谱（EIS）和循环伏安法（CV...
Dielectric Thermal Smart Glass Based on Tunable Helical Polymer-Based Superstructure for Biosensor with Antibacterial Property.
本研究提出一种基于可调螺旋聚合物基超结构——胆甾相液晶（CLC）的介电热智能玻璃（DTSG）。利用电场诱导的介电加热光学（DHO）效应，双频胆甾相液晶（DFCLC）中液晶分子偶极在交变电场中旋转并产生介电损耗热，从而改变液晶取向与光学性质。该器件由频率调制电压驱动，在低频下呈现透明平面（P）态，在高频下呈现加热平面（HP）态并可反射...
Towards Development of a Non-Intrusive and Label-Free THz Sensor for Rapid Detection of Aqueous Bio-Samples Using Microfluidic Approach.
由于多数生物分子尺寸与太赫兹（THz）波长相当，THz 波段在生物医学和生物传感中受到关注。本文提出一种非侵入、无标记的 THz 生物传感器，用于水样生物样品的快速检测与实时监测。传感器采用微流控方式，并利用局部伪表面等离子体（LSSP）谐振器的高度局域化特性，使其对表面附近介电常数的微小变化具有高灵敏度。该传感器设计于 1 THz...
Nano-FET-enabled biosensors: Materials perspective and recent advances in North America.
场效应晶体管（FET）因无标记检测、高灵敏度、快速响应、实时测量、低运行功率和可微型化等优势，成为生物传感器的重要平台。一维材料（如碳纳米管、硅纳米线、导电聚合物纳米线、一维金属氧化物）和二维材料（如石墨烯、过渡金属二硫化物、黑磷、二维金属氧化物）具有独特的结构与电子特性，可提升 FET 生物传感器灵敏度，甚至实现单分子检测。本综述...
Electrokinetic sandwich assay and DNA mediated charge amplification for enhanced sensitivity and specificity.
本文提出一种基于电动力学流电流信号转导的电免疫夹心检测方法。该方法在硅微毛细管内壁固定捕获探针，当目标分子结合后，再注入检测探针与表面结合的目标相互作用，通过记录两步过程中流电流/表观zeta电势的变化差作为检测响应，从而提高目标选择性并获得线性浓度响应。以曲妥珠单抗（trastuzumab，IgG）为模型靶标，Z结构域作为捕获和检...
Capacitive Field-Effect Biosensor Studying Adsorption of
植物病毒样颗粒，尤其是烟草花叶病毒（TMV）颗粒，因结构均一、表面位点精确且生物相容性好，正被越来越多地用作纳米支架和生物传感元件，以实现受体分子的高密度固定。TMV 辅助生物传感器的灵敏度、检测限和浓度范围等性能，除识别体系外，还强烈依赖于传感器表面吸附的 TMV 粒子密度，而该密度受吸附条件和基底表面性质影响。本文采用 Ta2O...
Real-time isothermal DNA amplification monitoring in picoliter volumes using an optical fiber sensor.
滚环扩增（RCA）是聚合酶链式反应（PCR）的重要替代方案，尤其适用于需要快速、灵敏、可靠检测大量样本的疫情场景。本文首次报道利用光纤中飞秒激光加工形成的微腔内联马赫-曾德尔干涉仪（µIMZI），对等温 DNA 扩增进行直接、实时、无标记监测。该方案可在皮升级样品体积内完成光学分析。生物传感器的选择性由固定在微腔表面的 DNA 引物...
Novel approach to the measurement of antithyroglobulin antibodies in human serum - application of the quartz crystal microbalance sensors.
抗甲状腺球蛋白抗体（TgAb）检测是甲状腺疾病管理中的必要实验室手段。现有免疫测定方法仍存在局限，亟需快速、灵敏且无标记的检测技术。本研究旨在开发基于石英晶体微天平（QCM）技术的人血清 TgAb 检测方法。作者将甲状腺球蛋白（Tg）固定化于 Attana LNB Carboxyl 传感器芯片表面，建立覆盖 1–50000 kIU/...
DNA-Origami-Based Assembly of Au@Ag Nanostar Dimer Nanoantennas for Label-Free Sensing of Pyocyanin.
病原体感染早期诊断依赖生物标志物的快速检测，但分子诊断常因信噪比低而需要识别后的分子信号放大。本研究利用矩形DNA折纸纳米制造技术，在预定义位点组装等离子体耦合的双金属银包覆金纳米星二聚体（Au@Ag NS dimer），形成具有可控纳米间隙的纳米天线。该结构兼具银的强等离子体增强与金的化学稳定性，用作表面增强拉曼散射（SERS）基...
Dimanganese trioxide (Mn
本文报道了一种基于三氧化二锰纳米颗粒（Mn2O3 NPs）的无标记电化学免疫传感器，用于检测黄曲霉毒素B1（AFB1）。采用共沉淀法合成Mn2O3 NPs，X射线衍射证实其为纯立方相，平均晶粒尺寸31.5 nm；透射电镜显示平均粒径约45 nm。通过电泳沉积法在氧化铟锡（ITO）表面制备Mn2O3薄膜，并用于固定Anti-AFB1抗...
Photonic crystal based biosensors: Emerging inverse opals for biomarker detection.
基于光子晶体（PC）的反蛋白石（IO）阵列是无标记传感机制的重要基底之一。IO材料具有高度有序的三维微孔结构，近年来在蛋白质、DNA、病毒等生物分子检测的光学传感和生物应用中展现出吸引力。IO材料独特的光学与结构性质可简化多种生物传感器研究中用于即时检测（POCT）的非破坏性光学检测能力。本文作为纳米技术、生物学、化学与医学科学之间...
Dual-peak long period fiber grating coated with graphene oxide for label-free and specific assays of H5N1 virus.
禽流感是由禽流感病毒（AIV）引起的急性传染病，现有病毒分离、血凝抑制、ELISA、RT-PCR 等方法存在耗时、操作复杂或成本高等局限。本研究构建了一种基于色散转折点长周期光纤光栅（DTP-LPFG）并集成氧化石墨烯（GO）的免疫传感器，用于无标记、特异性检测 H5N1 禽流感病毒。DTP-LPFG 工作于色散转折点，其双峰间距对...