随着可穿戴电子设备对生物标志物检测需求增加，柔性生物传感器受到广泛关注。石墨烯场效应晶体管（GFET）因高灵敏度、多功能性、快速响应和低成本，成为构建生物传感器的关键器件。GFET 通常由源、漏、栅三电极构成，石墨烯作为高迁移率导电通道，生物分子结合后可改变其局部电荷密度与电导，从而实现无标记、快速检测。柔性基底具有生物相容性、复杂...
本文提出一种基于隧穿场效应晶体管（TFET）的新型介电调制生物传感器。该器件由位于 n+ 漏区上方的双无掺杂隧穿结构成，采用湿法刻蚀在栅介质中形成两个空腔；当不同生物分子进入空腔时，栅极静电完整性随之改变，从而调制器件电学特性。利用 Silvaco ATLAS 器件仿真器开展数值模拟，结果表明，考虑陷阱辅助隧穿（TAT）会显著影响生...
表面等离子共振（SPR）是一种可用于无标记、实时传感的光学现象，能够直接测量生物分子相互作用并检测溶液中的生物标志物。以往基于等离子体纳米孔阵列的研究多利用近红外或红外区的异常光学传输（EOT）模式监测和检测多种生物分子。尽管该类阵列提高了生物分子检测的灵敏度和通量，但仍存在溶液分子扩散导致检测困难、器件制备复杂以及近红外/红外检测...
保护性抗原（PA）是炭疽早期诊断的重要生物标志物，在炭疽早期入侵阶段产生的 PA 量较少，因此极低浓度 PA 的准确检测一直是生物医学领域的研究热点。石墨烯场效应晶体管（Gr-FET）生物传感器具有检测时间短、检测限低、体积小和易于集成等优点，为超微量生物标志物检测提供了新途径。本研究首先通过酶联免疫吸附试验（ELISA）考察不同浓...
Nicoya OpenSPR 是一种台式表面等离子共振（SPR）仪器。与其他光学生物传感器一样，它适用于对蛋白质、肽、抗体、核酸、脂质、病毒以及激素/细胞因子等多种生物分子进行无标记相互作用分析。该平台可支持的检测模式包括亲和力与动力学表征、浓度分析、结合与否判断、竞争实验以及表位映射。OpenSPR 在台式平台中采用局域表面等离子...
近年来，基于隧道场效应晶体管（TFET）的无标记生物传感器通过在栅极下方引入纳米间隙，以电学方式感知生物分子特性，受到广泛关注。本文提出一种新型异质结无结隧道场效应晶体管（HJLTFET）生物传感器，其控制栅由隧穿栅（TG）和辅助栅（AG）两部分组成，二者具有不同功函数，可用于调控和调节不同生物分子的检测灵敏度。此外，在源区上方引入...
器官芯片（Organ-on-a-Chip, OoC）系统正成为药物筛选和医学研究中的重要体外分析方法。为实现细胞培养响应的连续生物分子监测，在微流控系统或排液管中进行无标记检测具有前景。本研究将光子晶体平板与微流控芯片集成，作为无标记生物标志物检测的光学换能器，并以非接触方式读出结合动力学。作者利用光谱仪和一维空间分辨数据分析方法，...
本文提出并验证了用于高灵敏生物芯片表面的树状大分子涂层，可增强低分子量生物分子（小分子）的高效吸附，并提高无标记、实时光子晶体表面模式（PC SM）生物传感器的灵敏度。生物分子吸附通过测量光子晶体表面光学模式参数变化来检测。作者详细描述了生物芯片的逐步制备过程。以寡核苷酸作为小分子模型，并在微流控模式下进行 PC SM 可视化检测，...
人表皮生长因子受体-3（HER-3）在癌细胞生长与转移中发挥关键作用，其检测对癌症早期筛查和治疗具有重要意义。基于AlGaN/GaN的离子敏感异质结场效应晶体管（ISHFET）对表面电荷敏感，是检测HER-3的潜在候选器件。本文开发了一种基于AlGaN/GaN ISHFET的HER-3生物传感器。在0.01 M磷酸盐缓冲液（1×PB...
本研究建立了一种无标记、无抗体的分子印迹阻抗生物传感器，用于检测非小细胞肺癌（NSCLC）A549细胞来源的外泌体。研究系统考察了制备参数。传感器以玻璃碳电极（GCE）为基底，利用胆固醇分子将模板A549外泌体锚定于电极表面，随后在氟化钠催化下对邻氨基苯硼酸（APBA）进行电聚合，并经洗脱程序形成对模板外泌体具有选择性吸附能力的印迹...
急性肾损伤（AKI）常见且死亡率高，半胱氨酸蛋白酶抑制剂C（Cys-C）作为早期肾衰标志物可用于检测和预防急性肾损伤。本文研究基于硅纳米线场效应晶体管（SiNW FET）的生物传感器，用于Cys-C定量检测。通过间隔层图像转移（SIT）工艺和沟道掺杂优化提高灵敏度，在8英寸CMOS平台设计制造晶圆级、高可控SiNW FET，SiNW...
控制水和食品中病原微生物污染需要快速、简便、低成本方法。本文利用甘露糖与大肠杆菌细胞壁I型菌毛末端FimH黏附蛋白之间的特异性亲和力，构建了一种无标记碳水化合物基电化学生物传感器，用于快速检测致病性大肠杆菌。传感器以玻碳电极为基底，通过电沉积金纳米粒子增大有效电极面积并提高导电性，再经半胱胺连接，利用EDC/NHS活化将对羧基苯胺基...
当前生物传感器在临床诊断中的应用受到限制，因为检测低分子量分析物（尤其是血液、尿液和唾液等复杂体液）所需的高特异性不足，且对非特异性结合的抑制能力有限。超双曲色散材料（HMMs）可提供备受关注的无标记检测与定量技术，有望解决低至10^-5 M浓度量级的灵敏度问题。本综述详细讨论了HMM的设计策略，并比较了传统等离子体技术在构建高灵敏...
大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）检测在生物医学、环境和食品安全中至关重要。本文报道了一种基于新型混合MoS2与(NH4)6Mo7O24纳米片的简单、快速、灵敏且选择性的大肠杆菌DNA生物传感器。该传感器采用吸光度测量，并结合氨基修饰DNA探针（NH2-probe），用于区分E. coli、Vibrio ...
甲胎蛋白（AFP）是肝癌潜在生物标志物，通常以超痕量水平存在，其定量检测对生物医学诊断具有重要意义。因此，开发高灵敏度电化学装置用于 AFP 检测具有挑战性。本文构建了一种简单、可靠、高灵敏且无标记的适配体传感器，基于聚乙烯亚胺包覆金纳米粒子（PEI-AuNPs）。采用一次性 ItalSens 丝网印刷电极（SPE），依次修饰 PE...
高铁血红蛋白血症（MetHb，Fe3+）是由血液中氧合血红蛋白（HbFe2+，OHb）分布不均引起的慢性疾病。氧合血红蛋白被氧化为高铁血红蛋白后，不能结合氧气（O2）和一氧化碳（CO），导致皮肤发绀。体外可用亚硝酸钠（NaNO2）将血红蛋白氧化为高铁血红蛋白。本研究通过水热法合成银掺杂氧化铁/氧化锌纳米材料（Ag@Fe3O4/ZnO...
制备可用于固定生物探针的电活性基质是构建无标记生物传感器的重要策略。本文通过在金电极（AuE）表面经 Au–S 键预组装一层三硫氰酸（TCY），随后反复浸渍 Cu(NO3)2 溶液和 TCY 溶液，原位制备了电活性金属-有机配位聚合物 p(Cu2+-TCY)。随后将金纳米颗粒（AuNPs）和巯基化凝血酶适配体（TBA）依次组装到电极...
使用 SYBR Green I（SGI）和硫黄素 T（ThT）等 DNA 染色染料进行适配体结合的无标记检测，长期以来被用于结合实验和生物传感器开发。由于这些染料多为阳离子，可吸附到反应容器壁，导致荧光信号不稳定甚至造成结果误判。本研究首先利用 ThT 与经典腺苷适配体评估信号稳定性。在聚苯乙烯微孔板中，即使加入非结合靶标或水也观察...
由病原体污染的食品可引发食源性疾病并造成社会经济影响。现有食品病原体检测方法虽多，但常操作复杂且需要专业人员。本文提出一种基于纺织有机电化学晶体管（OECT）的生物传感器，用于检测食品中的单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）。该传感器以聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）作...
神经蛋白-1（NRP-1）是一种具有可溶形式的跨膜蛋白，在生理和病理过程中发挥关键作用，参与免疫应答、神经回路形成、血管生成以及细胞存活与迁移。本研究构建了一种基于表面等离子共振成像（SPRi）的NRP-1特异性生物传感器，采用小鼠单克隆抗体作为识别元件，用于捕获体液中的游离NRP-1。该传感器分析信号在0.01–2.5 ng/mL...