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...
本研究开发了一种基于八面体氧化亚铜负载金纳米颗粒（Cu2O@Au）纳米复合材料的无标记电化学生物传感器，用于检测肿瘤标志物半乳糖凝集素-1（Galectin-1, Gal-1）。Cu2O 纳米晶表面负载的 AuNPs 不仅增强电极电化学性能，还作为乳糖配体的结合位点；乳糖配体可通过凝集素-β-半乳糖苷相互作用特异性识别 Gal-1 ...
本文报道了一种原子薄、量子电容受限的场效应晶体管（FET）生物传感器，用于无标记检测 pH 变化并测量酶活性。器件以单层二硫化钼（MoS2）为沟道，用室温离子液体（RTIL，DEME-TFSI）替代传统氧化物栅介质，并与重掺杂硅背栅构成双栅结构。通过远程连接 pH 微电极，FET 可在室温下实现 4.4 V/pH 的 pH 灵敏度，...
本文报道了一种基于硫化镉量子点（CdS QD）–聚酰胺胺树枝状大分子（PAMAM）纳米复合材料的无标记光电化学 DNA 传感方法，用于高灵敏、高特异检测 DNA 杂交。将巯基化分子信标（MB）探针组装在金纳米粒子（AuNP）修饰的氧化铟锡（ITO）电极表面；当互补靶 DNA 与 MB 杂交时，MB 的茎环结构被打开，随后通过戊二醛交...
本文报道了一种用于体外检测霉菌毒素尤其是黄曲霉毒素B1的高灵敏无标记光学生物传感器的进一步发展。该传感器基于SiO2–Si3N4–SiO2光学平面波导（OPW）作为偏振干涉仪（PI），通过检测分子吸附引起波导中偏振光p和s分量之间的相位变化实现无标记检测。升级后的PI实验系统折射率灵敏度（RIS）提高至约9600 rad/RIU，为...
外泌体是一类细胞外囊泡，因在细胞间通讯及蛋白质、核酸等生物分子运输中发挥重要作用而备受关注。然而，由于外泌体体积小、丰度低且选择性捕获与检测困难，其进一步应用仍具挑战。为检测细胞外囊泡，作者构建了一种基于聚二炔（PDA）的脂体生物传感器。PDA 是一种共轭聚合物，因独特的光学性质被广泛用于传感。为赋予传感材料选择性和灵敏度，将靶向 ...
百日咳主要影响婴幼儿，主要由百日咳博德特菌引起，其次为副百日咳博德特菌。副百日咳博德特菌症状较轻但易被误诊，其流行病学尚不清楚。本研究提出一种快速、灵敏且特异的方法用于副百日咳博德特菌诊断。通过二硫键形成将硫醇末端DNA寡核苷酸（ssDNA SAM）共价固定于硅表面，并用原子力显微镜（AFM）和椭偏仪表征。2 μg/μl、24 h孵...
DNA聚合酶催化DNA复制，是细胞分裂的关键步骤，实时监测该反应对理解DNA-酶相互作用及诊断、药物筛选具有重要意义。本文报道了一种基于局域表面等离子共振（LSPR）的无标记微流控生物传感器平台，用于实时检测DNA聚合酶反应。该芯片将聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控通道与纳米等离子体基底键合，基底由密集排列的蘑菇状纳米结构组成，包括...