寄生虫来源细胞外囊泡（EVs）是感染性疾病诊断的潜在生物标志物。本文报道一种快速无标记生物检测，用于区分宿主与寄生虫EVs。该检测基于光子晶体（PC）生物传感器，利用宿主细胞分泌EV表面表达而寄生虫线虫（如猪蛔虫Ascaris suum）不表达的宿主特异性跨膜蛋白CD63作为识别靶标。PC表面经功能化修饰以捕获CD63，当EVs结合...
本文报道一种低成本光学腔生物传感器，采用差分检测方法用于即时医疗诊断。为验证无标记实时传感能力，检测生物素化牛血清白蛋白（BSA）。链霉亲和素被引入光学腔结构并固定于3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）修饰表面；用去离子水冲洗未结合链霉亲和素后，引入未标记生物素化BSA。CMOS相机实时采集穿过光学腔传感区的780 nm和850 n...
淡水水体中节球藻素R（NOD-R）污染是重要的环境与公共健康问题。现有小鼠生物试验、HPLC、LC-MS、毛细管电泳及ELISA等方法存在伦理争议、耗时、昂贵或交叉反应等不足。本文以SELEX筛选的DNA适配体为特异性识别元件，构建了无标记生物层干涉（BLI）适配体传感器用于NOD-R检测。该传感器检测范围为40–600 nM，线性...
病原DNA的快速高灵敏检测对临床诊断和及时抗生素治疗至关重要。本文报道了一种可直接检测DNA的纳米间隙电极阻抗生物传感器。该传感器无需纯化PCR产物，即可直接分析含大量PCR试剂和过量盐分的扩增液，检测耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的mecA基因。对于初始模板浓度为260 fM的样品，70 nm纳米间隙电极在第5个PCR周期即...
本研究报道了一种基于高场调制 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）生物传感器的快速细胞外囊泡（EV）定量方法。该传感结构可在生理盐环境中直接检测亚细胞组分，无需大量样品预处理。HEMT 在高场下工作，提供高灵敏度与宽动态范围（10^7–10^10 EVs/mL）。研究使用针对 EV 表面标记物 CD63 的抗体捕获 E...
本文展示了微拉曼光谱用于监测高k（h-k）介质保护层在纳米线（NW）芯片表面沉积质量的方法。研究采用基于绝缘体上硅（SOI）结构、并以高k介质保护的NW芯片，用于高灵敏检测与肿瘤疾病相关的微小RNA（miRNA）。保护介质由沉积在硅SOI-NW芯片上的2 nm厚Al2O3表面层和8 nm厚HfO2层组成。与仅具有原生氧化物的未保护S...
作者制备了多壁碳纳米管（MWCNT）与聚二甲基硅氧烷（PDMS）复合电极，并采用电化学阻抗谱（EIS）用于 DNA 传感。该电极无需其他电极常需的表面修饰或探针固定，MWCNT 与 DNA 之间的 π-π 相互作用使其本身可作为 DNA 识别层。由于电极表面不存在共价结合的吸附物，通过简单清洗即可重复使用。与基于差分脉冲伏安法（DP...
本文提出一种基于一维光子晶体（1DPC）支持布洛赫表面波（BSW）的光学生物传感器，用于研究抗体相互作用并进行亲和力分析。该方案在光子晶体生物传感器的敏感区域固定两种不同抗体，从而在芯片上构建具有不同生化特征的多个区域，并可实时研究生物分子结合动力学。所提出的检测系统对目标抗体抗人IgG的估计检出限小于0.19 nM（28 ng/m...
本文报道了一种无标记、无酶、等温的催化发夹组装（CHA）点亮DNA模板荧光银纳米团簇（AgNCs）策略，用于核酸放大检测。该策略将DNA-AgNCs的界面与空间敏感特性同CHA回路的高信号放大能力相结合。体系中，含多聚鸟嘌呤（poly-G）增强域的发夹探针H1和含AgNCs捕获序列的发夹探针H2在无靶标时因发夹结构而动力学受阻，不发...
本文报道了首个用于新型且重要心脏生物标志物半乳糖凝集素-3（Galectin-3，Gal3）的光学生物传感器，以抗Gal3抗体作为生物识别元件，采用表面等离子共振（SPR）技术转导生物亲和事件。免疫传感平台构建于硫醇化金表面，通过自组装聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA）与氧化石墨烯（GO）四层双分子层进行修饰，随后共价连接3-氨基苯...
具有单核苷酸分辨能力的电子 DNA 生物传感器对个性化医疗具有重要意义。现有 DNA 生物传感器，尤其是单核苷酸多态性（SNP）检测系统，灵敏度和特异性不足，且缺乏实时无线数据传输能力。本文报道了一种基于 DNA 纳米镊子与石墨烯场效应晶体管（FET）的无标记 SNP 检测平台，并实现了检测信号的无线传输。通过观察石墨烯 FET 的...
本研究开发了一种基于纳米机械悬臂梁阵列的自动生物传感器平台，旨在提供非侵入、快速和个性化的疾病诊断。miRNA 是参与基因表达调控的稳定生物标志物，可在血清、外泌体和凋亡小体中稳定存在，适用于多种疾病检测。该平台仅需数微升样品，约 1 小时内即可在细胞裂解液或血液基样品中直接检测与癌症和药物不良反应相关的特定 miRNA 表达模式。...
生物传感中的许多挑战源于传感器表面纳米结构（包括生物受体精确密度与取向）未被完全理解。本文引入三维DNA折纸作为生物受体载体，以纳米尺度精度功能化光纤表面等离子共振（FO-SPR）传感器。基于24螺旋束，设计两种不同DNA折纸结构，将凝血酶特异性适配体以不同密度和距离（27和113 nm）定位在FO-SPR表面。基于折纸的生物传感器...
双酚A（BPA）检测因食品安全与环境健康受到广泛关注。本文首次将DNA功能化溶液门控石墨烯场效应晶体管（SGGT）集成于微流控系统中，用于BPA的循环检测。当水溶液中存在BPA时，单链DNA（ssDNA）和双链DNA（dsDNA）分子均从石墨烯表面解离并释放，导致器件电学性能发生变化。器件沟道电流随BPA浓度单调变化。与ssDNA修...
为加速微生物检测，研究者常利用噬菌体的宿主特异性、丰富性和安全性作为生物传感元件，但裂解循环限制了其应用。本研究克隆并表征了噬菌体lambda尾部蛋白J的C端片段，将其N端融合His标签（6HN-J），经IPTG诱导表达、His亲和层析纯化，SDS-PAGE显示约38 kDa，Western blot证实为His融合蛋白。ELISA...
DNA生物传感器有望克服实验室核酸检测技术在诊断应用中的一些常见不足，但灵敏度不足是限制其充分发挥作用的主要障碍。DNA纳米技术可通过设计可编程的自组装反应增强DNA生物传感器，使其达到诊断分析所需的高灵敏度。杂交链式反应（HCR）是一种由特定核酸靶标触发、形成长缺口双链DNA纳米结构的自组装策略，可在溶液或表面进行，并能与多种信号...
维生素K最初因作为凝血因子激活的辅因子被发现，近年也被证实参与软组织钙化调控，因此准确检测维生素K状态具有重要意义。分子印迹聚合物（MIP）具有稳定、选择性好、合成简单等优点，可作为合成受体用于仿生传感。本文提出一种新的印迹策略，以合成维生素K类似物甲萘醌（menadione，维生素K3）为模板制备MIP，使其能够选择性再结合天然维...
食源性病原体如产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）可引起多种疾病并严重威胁人类健康，但针对该病原菌的检测方法仍较少。本文通过调节NaOH浓度合成了两种形貌的纳米氧化铈，并利用CeO2纳米棒对DNA的强吸附能力，实现了对C. perfringens DNA序列的敏感、选择性检测。DNA探针通过金属配位作用紧密...
纳米复合材料为电化学生物传感器提供了宽导电性、灵敏度、选择性和线性响应，但单细胞水平稀有细胞检测需要具有超高灵敏度和特异性的新型纳米复合电极。作者此前发展了金纳米颗粒接枝功能化石墨烯与纳米结构聚苯胺（PANI）的高性能生物传感结构；本工作以低成本银纳米颗粒（AgNPs）替代金纳米颗粒，并优化纳米复合合成与电极功能化方案，实现了乳腺癌...
本文报道了一种集成微流控通道的无标记生物分子检测传感器，其核心为大面积（约1 cm²）垂直排列且密集堆积的金纳米棒/纳米天线阵列。该传感器利用局域表面等离子共振（LSPR）接收、局域并放大外部光信号，通过监测纳米天线上方紧焦区域内生物分子结合引起的共振峰位移实现检测。表面经硫醇化探针DNA固定和6-巯基-1-己醇封闭后，可特异性捕获...