相较于病毒内部基因组核酸，检测流感病毒自身表面生物分子更有利于对流感病毒感染疾病进行更准确、快速的现场即时（POC）是/否判断。本文报道了利用自上而下互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺制备的硅纳米线（SiNW）场效应晶体管（FET）构型，对流感病毒代表性表面蛋白血凝素（HA）的HA1结构域进行超灵敏电学检测。研究采用胞苷-5′-单...
本文报道了一种用于无标记DNA杂交检测的微型电化学平台的制备与表征。该平台采用微加工和电沉积技术制造，由电沉积金纳米结构修饰的钛工作电极以及铂/金伪参比电极和对电极组成，用于检测登革病毒特异性共识引物，在10 fM–1 µM范围内检出限为0.97 fM，灵敏度为20.78 (µA µM−1) cm−2。活性传感区引入金纳米结构不仅通...
近年来，工作在太赫兹频段的超表面生物传感器因灵敏度高、检测准确而受到关注。传统设计通常基于相对简单的单元结构，即超原子。作者此前提出了一种基于复杂单元结构的新范式，称为超几何结构或迷宫超表面，用于超薄膜超灵敏传感。本文将该概念拓展至生物传感领域，数值评估迷宫超表面作为真菌检测器的性能，并与该领域已有工作进行比较。结果表明，与超原子结...
本文报道了一种用于流感 A 病毒快速、无标记检测的压电微机电传感方法。作者采用由压电薄膜制备的锆钛酸铅（PZT）圆盘作为换能器，圆盘半径 2 mm、厚度 100 μm，并激发其第一径向振动模态。圆盘表面修饰合成唾液酸糖聚合物受体层，该受体可特异性结合流感病毒表面的血凝素糖蛋白。将修饰后的 PZT 圆盘置于流动病毒悬液中，通过监测径向...
本文报道了一种基于开放端多孔硅（OEPSi）膜的可重复使用、无标记微流控适配体传感器，用于凝血酶检测。样品溶液流经集成于微流控池中的OEPSi纳米通道时，凝血酶被固定于通道内壁的凝血酶结合适配体（TBA）捕获。凝血酶-适配体复合物的形成引起多孔硅层折射率变化，可通过反射干涉傅里叶变换光谱（RIFTS）测量。与闭端多孔硅的flow-o...
外泌体样囊泡（ELVs）是细胞释放的纳米载体，携带蛋白、核酸和小分子，可反映母细胞分子特征，并广泛存在于生物流体中，因而可作为早期疾病检测的生物标志物。此前作者利用 4-(二甲氨基)吡啶（DMAP）稳定的金纳米颗粒（AuNP）功能化 ELV，并通过表面增强拉曼散射（SERS）识别单个 ELV，但 DMAP 配体产生强背景，限制了谱图...
本文报道了一种新型信号放大无标记电化学适配体传感器，用于高效检测γ-干扰素（IFN-γ）。该传感器基于目标诱导DNA发夹构象向线性构象转变，并实现氧化还原探针与目标的同时捕获。首先将金纳米颗粒（AuNPs）电沉积在聚酰胺胺树状分子（PAMAM）基质中，再滴加到二硫化钼（MoS2）纳米片上制备AuNPs-PAMAM/MoS2复合材料；...
近年来，面向生物医学应用的场效应晶体管生物传感器（Bio-FET）在FET器件特性与生物受体结构两方面均取得快速发展。本综述首先回顾该进展，简要总结两项关键方向的代表性研究：一是制备新型纳米结构并采用新材料作为FET换能器，二是合成紧凑型分子作为生物探针，包括抗体片段和适配体。随后，结合当前研究现状以及疾病诊断临床试验对高灵敏度、快...
本文首次提出一种波长扫描表面等离子共振显微镜（WS-SPRM），作为无标记生物传感器用于实时测量细胞-基底相互作用。该系统采用液晶可调滤波器（LCTF）作为快速、灵活的波长扫描器件，可在约1 s内完成一次波长扫描与SPR成像周期。作者通过监测单个细胞的脱附过程和电穿孔过程验证了系统性能。结果表明，与基于强度的SPR显微镜（I-SPR...
本研究报道了一种用于无标记检测外泌体的石墨烯场效应晶体管（gFET）生物传感器。作者将化学气相沉积（CVD）单层石墨烯非共价功能化于 1-芘丁酸 N-羟基琥珀酰亚胺酯（PBASE），并通过 N-羟基琥珀酰亚胺酯与抗 CD63 抗体偶联，构建特异性识别界面。器件采用背栅结构，并在石墨烯表面集成 PDMS 微流控通道，使部分石墨烯暴露于...
DNA电化学生物传感器是诊断多种疾病的一种可行替代方案。本文报道了一种基于电位弛豫测量的人乳头瘤病毒16型（HPV-16）电化学传感方法，该测量与DNA修饰金电极复合双电层的放电相关。该方法允许提出DNA/Au电极的等效电路（EC），并通过电化学阻抗谱（EIS）测量加以验证；该模型不同于双电层模拟中常用的Randles电路。研究采用...
免疫分析可分为两个方面：一是固定抗体以高效检测相应抗原，二是固定抗原以筛选能与之作用的抗体。本文基于表面等离子共振（SPR）技术，提出一种一次性光纤生物传感器，并通过半抗体片段表面修饰实现上述两类免疫分析。首先制备由镀金单模光纤夹在两根多模光纤之间构成的光纤 SPR 传感器，然后分别用抗体片段和抗原片段修饰光纤探针，比较两类传感器的...
本文首次报道了基于印刷电路板（PCB）的无标记电化学细菌检测方法。所构建的免疫传感器采用在标准 PCB 制造设施中设计和制作的 PCB 传感平台，利用商业制备的镀金 PCB 电极作为工作、对电极和伪参比电极。检测时，将特异性抗变异链球菌抗体经巯基化后直接固定在 PCB 传感表面，使目标细菌无需裂解、培养或标记即可被捕获。随后通过电化...
髓系肿瘤综合征（MDS）是一组异质性血液系统恶性肿瘤，约30%可进展为急性髓系白血病（AML），其发生发展与蛋白翻译后修饰异常和蛋白表达水平改变密切相关。本文提出一种基于蛋白微阵列与表面等离子共振（SPR）生物传感器的新型相互作用组诊断方法，用于无标记、实时监测血浆蛋白与固定蛋白之间的相互作用。与检测单一生物标志物的传统方法不同，该...
微小RNA（miRNAs）是癌症及某些疾病早期诊断和分子发病机制研究中的潜在分子生物标志物。本文首次开发了一种简便、无标记且无信号放大的电化学生物传感器，用于检测 miRNA。该传感器以十字形 DNA 折纸纳米结构为平台，在其预选位点固定多条单链 DNA 探针，并以亚甲基蓝（MB）作为杂交氧化还原指示剂。通过合理控制探针密度，DNA...
畜禽中抗菌药物滥用导致耐药菌上升，全球监管机构限制食品动物使用重要抗生素。为快速、可靠地检测肉制品中的抗生素残留，作者开发了一种基于亲和力的无标记电化学生物传感器，用于检测肉样中头孢噻呋（ceftiofur）残留。该传感器在聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基底的金电极上自组装二硫代双（琥珀酰亚胺基丙酸酯）（DSP）交联剂，并固定抗头孢...
本文首次报道两种基于电化学阻抗谱（EIS）的生物传感器，用于高灵敏定量基质金属蛋白酶-14（MMP-14）。传感器利用 MMP-14 血蓝蛋白样结构域（PEX-14）与其抑制肽之间的特异性结合：抑制同源二聚的肽 IVSC 或抑制异源二聚的肽 ISC 经巯基化后自组装于金电极表面，并用 6-巯基-1-己醇（MCH）封闭。IVSC 修饰...
本研究开发了一种无标记、高效的电化学生物传感器，用于超灵敏检测EBV相关DNA。该策略将AgDNCs@DNA/AgNCs纳米复合材料与非经典λ外切酶（λ exo）辅助目标循环（LNTR）相结合。AgDNCs、DNA/AgNCs与探针DNA形成的pDNA-AgDNCs@DNA/AgNCs共轭物既可作为理想纳米载体，也可作为高效电化学标...
生物传感器-表面等离子共振（biosensor-SPR）技术已成为研究核酸相互作用的一种成熟定量方法，可在实时、无标记条件下监测相互作用组分，无需外部探针。该方法能够对小分子与 G-四链体 DNA 的相互作用进行平衡和动力学表征，所需材料量少，并可同时获得结合常数、化学计量、结合速率等参数。本文系统介绍了基于 biosensor-S...
准确、敏感地检测Pax-5a基因对急性白血病的早期诊断和预后具有重要意义。本文提出一种基于酶辅助信号放大的无标记电化学传感系统，用于检测急性白血病Pax-5a基因。Pax-5a的存在可打开发夹探针（HP），使其作为模板；在限制酶Nt.BbvCI和Klenow片段聚合酶作用下，靶基因Pax-5a被循环释放并持续打开HP，同时产生大量G...