随着金属、聚合物和碳基生物相容纳米材料越来越多地用于生物传感，各种纳米结构被引入场效应晶体管（FET）器件以提高检测效率与灵敏度。这类纳米材料基方法有利于生物分子集成，可构建超灵敏、低成本且稳健的 FET 生物传感器，并在受限栅极微区中特异性结合目标物。本文综述了不同纳米材料嵌入 FET 生物传感器的近期进展，评估其在高灵敏度、高选...
甲胎蛋白（AFP）是一种肿瘤相关胎儿蛋白，可在成人肿瘤细胞中大量表达，是重要的临床肿瘤标志物。硅纳米线（SiNW）生物传感器因具有超高灵敏度、实时响应和无标记检测能力，已成为蛋白生物标志物检测的有力工具。本研究采用自上而下方法制备了基于 SiNW 的场效应晶体管（FET）生物传感器。首先将抗 AFP 抗体共价固定于 SiNW-FET...
过去十年，疾病诊断需求推动了具有前所未有的高灵敏度、高特异性、定量和多路复用检测能力的新技术发展。新发传染病和流行病暴露了现有诊断工具的不足，也凸显了进一步改进的必要性。光学生物传感器可通过高灵敏、特异、定量和多路复用方式检测生物标志物，为下一代诊断奠定基础。本文综述干涉反射成像传感器（IRIS）这一光学传感技术及其多功能平台特征，...
大多数石墨烯场效应晶体管（G-FET）生物传感器采用常规工艺制备：先将石墨烯转移到 Si/SiO2 基底，再进行微制造。该过程可能在光刻中污染石墨烯表面，干扰后续生物传感。本文提出一种新型定向转移技术，基于化学气相沉积（CVD）生长单层石墨烯（SLG）制备 G-FET 生物传感器，并用于 DNA 检测。首先制备含六个独立阵列传感器的...
本文报道了一种基于DNA原位银金属化的无标记、无酶电化学适配体传感器，用于检测凝血酶。首先将硫醇化分子信标2（MB2，肽核酸PNA）通过Au-S键固定于金电极（AuE）表面。存在凝血酶时，凝血酶结合适配体MB1优先形成凝血酶/适配体复合物，使MB1从笼状结构中释放并与MB2杂交；MB2杂交后置换并释放凝血酶，释放的凝血酶可继续与MB...
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...
疾病诊断中开发高灵敏、高选择性且可多重检测的传感器是重要挑战。本研究报道了一种基于单个金纳米粒子（AuNPs）独特等离子体响应和抗体–抗原结合活性的多重生物传感器，用于检测癌症生物标志物。为验证该等离子体生物传感器检测和定量癌症生物标志物的能力，研究以甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）和前列腺特异性抗原（PSA）作为模型分析物进...
早期检测被认为是癌症成功治疗的最佳机会。miRNA 作为理想生物标志物，可在疾病早期识别癌症，因此发展高灵敏、高选择性 miRNA 检测方法仍受期待。本文报道一种金纳米粒子（AuNPs）修饰石墨烯场效应晶体管（FET）生物传感器，用于高灵敏、选择性且无标记检测 miRNA。该传感器通过滴涂还原氧化石墨烯（R-GO）悬浮液于传感器表面...
阐明药物靶点如 G 蛋白偶联受体（GPCR）中的遗传变异如何影响药物反应，对精准医学至关重要。传统上，GPCR 信号研究在人工细胞系中进行，缺乏足够的生理背景。患者来源的细胞系，如淋巴母细胞系（LCLs），可代表理想的细胞模型系统。本文描述了一种新型无标记全细胞生物传感器方法，用于在 LCLs 中表征 GPCR 介导的药物反应。通常...
登革热是全球最流行的媒介传播疾病，每年约1亿人感染。早期诊断和病原鉴定对治疗和预防至关重要，尤其在多种血清型共同流行地区，可加重登革出血热和登革休克综合征风险。由于缺乏快速、经济的登革热血清型鉴定方法，本研究开发了一种用于检测登革病毒3型（DENV-3）序列的电化学DNA生物传感器。利用生物信息学软件设计DENV-3探针，并采用差分...
登革病毒传播范围不断扩大，登革热发病率持续上升，快速诊断对发展中国家和温带国家均具有重要意义。生物电子学、微纳加工技术的进展推动了可用于感染快速检测的微型化即时检测设备和分析平台的发展。本文从现有登革诊断方法出发，综述了基于微纳技术的新型快速检测工具，包括无标记生物传感器方法、微阵列和微流控平台。这些技术具有显著潜力，但仍需进一步开...
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...
本文开发了一种无标记、无试剂的电位法凝血酶生物传感器，用于提高对凝血酶的识别亲和力。作者将两种可识别凝血酶不同表位的寡核苷酸DNA适配体，以平行或串联方式固定于传感表面，使目标分子通过多重接触被捕获。通过优化适配体探针中的间隔基和连接子长度，实现最佳分子识别性能。为提高特异性，在传感表面引入抗污分子磺基甜菜碱-3-十一烷硫醇（SB）...
本文报道一种基于表面等离子共振（SPR）的低成本生物传感器，采用多模塑料光纤（POF）作为导光结构，并在光纤芯层表面制备平面金膜作为 SPR 传感区，用于无标记检测血管内皮生长因子（VEGF）。VEGF 是参与肿瘤血管生成的循环蛋白，被认为具有癌症生物标志物潜力。传感识别层采用针对 VEGF 的 DNA 适配体，其通过双硫醇端与金表...
环二鸟苷酸单磷酸（c-di-GMP）是细菌中调控运动性、毒力、生物膜形成和细胞周期进程等多种复杂生理过程的重要第二信使。为建立快速、低成本且检测范围优良的 c-di-GMP 检测方法，本文报道了一种基于 RNA 核糖开关的无标记、自组装电化学生物传感器。该传感器以金电极为基底，利用 3′ 端硫醇链通过 Au-S 键将 class-I...
本文报道了一种用于无标记实时检测可卡因的超高频压电适配体传感器。该声学波传感平台以AT切石英为基底，表面通过S-(11-三氯硅基-十一烷基)-苯基硫磺酸（BTS）自组装层进行功能化，随后将5'-巯基修饰的抗可卡因MN4 DNA适配体（tmMN4）固定于表面。作者利用X射线光电子能谱（XPS）监测表面制备过程，并采用电磁压电声学传感器...
本文提出一种基于 G-四联体 DNA 结构转换的无标记荧光生物传感器，用于超痕量铽(III)（Tb3+）检测。在 K+ 存在下，硫黄素 T（ThT）可选择性结合 K+ 稳定的平行 G-四联体，使荧光强度显著增强；加入 Tb3+ 后，Tb3+ 竞争性结合平行 G-四联体并诱导其构象改变，导致 ThT 释放和荧光下降。荧光强度变化 ΔF...
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...
本文报道了一种基于功能化石墨烯纳米复合材料（rGO–AuNPs）的无标记、信号放大电化学阻抗适配体传感器，用于检测在血栓形成和止血中起关键作用的凝血酶（thrombin, TB）。首先将巯基化凝血酶适配体 TBA15 与二硫苏糖醇（DTT）自组装固定于金电极表面，形成 Au/TBA15–DTT 界面以捕获 TB；随后将负载 TBA2...
本文报道了一种基于单链DNA（ssDNA）结合亚砷酸盐能力及单壁碳纳米管（SWCNTs）信号转导的简单、灵敏的电化学亚砷酸盐检测策略。首先通过π-π堆积使ssDNA包裹SWCNTs形成ssDNA/SWCNTs复合物。存在亚砷酸盐时，亚砷酸盐与ssDNA中的G/T碱基强结合，削弱ssDNA与SWCNTs之间的π-π相互作用，使部分ss...