本文设计并仿真了一种基于电荷等离子体掺杂的过渡金属硫族化合物（TMD）异质结隧道场效应晶体管（TFET）介电调制生物传感器。器件以单层 WTe2 为源、单层 MoS2 为沟道和漏，形成 WTe2–MoS2 异质结，利用能带偏移提高开启电流并抑制双极性电流；电荷等离子体掺杂通过 Pt 源电极和 Hf 漏电极实现 p+ 与 n+ 区域，...
本研究通过金纳米粒子（AuNPs）修饰丝网印刷碳电极（SPCE），构建高导电表面用于检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）RNA。实验采用滴涂（DC）和喷涂（SC）法制备 SPCE/AuNP 电极。硫基单链 DNA（ssDNA）探针经 Au–S 共价作用固定于金表面，并与目标 RNA 杂交，用差分脉冲伏安法（DPV...
现有成像技术难以在空间和时间上同时分辨细胞内与细胞外动态。本研究提出一种多模态成像系统，将纳米等离子体传感与多通道荧光成像相结合，在单细胞水平同步分析胞内与胞外过程。系统采用高灵敏度金纳米孔阵列生物传感器，通过无标记、实时方式监测细胞外分泌；同时利用与纳米等离子体兼容的多通道荧光显微镜，可视化相互关联的胞内活动。结合深度学习辅助图像...
人生长激素（hGH）是由垂体前叶合成和分泌的多肽激素，其过量与垂体腺瘤引起的肢端肥大症相关，缺乏则与矮小症和Turner综合征等障碍相关。本研究报道了一种基于反射干涉傅里叶光谱（RIFTS）的微流控光学生物传感器，用于实时检测hGH。该平台以单层纳米孔阳极氧化铝（NAA）为核心，采用两步阳极氧化法制备，初始孔径为30–35 nm；通...
生物传感器将物理换能器与生物识别元件相结合，因其在医疗诊断、环境监测和食品安全等领域对快速检测技术的需求而取得显著进展。聚二乙炔（PDA）因其对外界刺激产生独特颜色变化的特性，正成为无标记比色生物传感器开发的理想材料。PDA 由二乙炔单体自组装形成，其共轭主链在温度、pH 和化学相互作用等刺激下发生扭转，从而引起颜色变化。该颜色变化...
本文构建并实验验证了一种基于单模光纤–无核光纤–单模光纤（SMF-NCF-SMF）结构的掺铒光纤环形激光器，用于无标记DNA杂交检测。SMF-NCF-SMF结构既作为传感元件，又作为滤波器选择激光波长。该光纤环形激光传感器具有较高光信噪比（SNR >50 dB）和较窄半峰全宽（FWHM <0.05 nm）。在折射率1.3406–1....
本研究设计、制备并测试了石墨相氮化碳/壳聚糖（g-C3N4/CS）生物传感器，利用葡萄糖、尿液、乳糖和氟他胺（FLT）等 10 μM 化合物进行评价，对 FLT 表现出 200 μM−1 的高灵敏度。研究采用有效介质理论和有限差分时域（FDTD）模拟，预测石墨相氮化碳与壳聚糖纳米复合膜的最优模式与等离激元性质，并考察壳聚糖含量变化对...
多孔硅（PSi）薄膜在硅基底上的生物传感应用已被广泛研究，尤其适用于多种分析物的无标记光学检测。然而，封闭纳米孔中的质量传输限制使这类传感器难以实现快速响应和低检测限。本文提出一种提高PSi中分子传输效率的策略：将开放端PSi自由膜置于纸基底上，构建流式传感器体系。纸基底不仅提供结构支撑，还通过毛细作用使溶液无需外部泵和微流控通道即...
高灵敏度与高品质因子是实现优异光子生物传感性能的关键，但强光场局域与高生物分子相互作用往往难以同时满足。本文报道一种将纳米光子超表面嵌入垂直微腔的全介质“超腔”（metacavity）生物传感器，使分析物溶液直接作为腔介质，以最大化光-分析物相互作用。通过仿真优化，该结构兼具高结构鲁棒性、高 Q 因子与高灵敏度。结合阳极氧化铝模板技...
本研究基于盐诱导金纳米颗粒（AuNP）聚集现象，开发了一种用于检测卵巢癌重要肿瘤标志物糖类抗原125（CA125）的适配体生物传感器。柠檬酸包覆的AuNP在水中因静电排斥而稳定分散；加入不同盐类会降低其静电稳定性并引起不同程度聚集。单链DNA适配体可吸附于AuNP表面，通过空间稳定作用抑制盐诱导聚集。当存在CA125时，适配体因更高...
血管内皮生长因子（VEGF）是与癌症等多种病理状态相关的关键血管生成生物标志物。本研究利用预生物素化FcγRI与IgG1型单克隆抗体的相互作用，开发了一种高灵敏的VEGF检测方法。基于表面等离子共振（SPR）技术，通过动力学研究表征了固定化生物素化FcγRI与IgG1抗体贝伐珠单抗（AVT）的结合动力学，并优化了传感器表面再生条件。...
生物战剂是能够伤害或杀死人类的传染性微生物或毒素。土拉弗朗西斯菌（Francisella tularensis）是潜在生物恐怖剂，即使极低剂量也高度传染。开发高灵敏、可靠、低成本且无标记的DNA生物传感器具有挑战，尤其传统荧光、电化学方法常需标记、酶或复杂修饰。本研究制备石墨烯量子点（GQD）功能化生物传感器用于高灵敏无标记DNA检...
本文报道了一种面向临床分析的无标记电化学纳米基因传感器，用于病原微生物的检测。该传感器以氧化石墨烯（GO）修饰的一次性铅笔石墨电极（PGE）作为传感平台，并以大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）为模型病原菌。作者将一条5′-氨基己基连接的22碱基E. coli扩增子代表性DNA探针通过碳二亚胺化学固定于电极...
本文报道了一种基于偏振调制光谱椭偏仪（PMSE）的表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于在 Kretschmann 构型下灵敏检测微生物。作者采用连接函数发生器的 β-硼酸钡（BBO）电光相位调制晶体，在毫秒时间尺度内产生相位偏移，从而提取 SPR 条件下的椭偏角 Ψ 和 Δ。金表面通过氨基偶联法固定抗大肠杆菌抗体，使大肠杆菌 K...
准确亲和力评估对药物发现、筛选和疗效评价至关重要。无标记亲和力生物传感器是解决该问题的可靠标准技术。本研究通过有限差分时间域（FDTD）仿真模型构建了自由电子密度梯度增强超表面等离子共振（FED-MSPR）生物传感器，用于准确测定免疫治疗药物的亲和力与动力学速率常数。通过调控纳米杯阵列表面金属的介电性质，可在不改变纳米结构的前提下调...
家族性地中海热（FMF）是一种与MEFV基因突变相关的常染色体隐性遗传病，突变可扰乱炎症反应并导致pyrin蛋白水平异常升高。传统诊断依赖临床症状、家族史、急性期反应物及MEFV基因检测，但基因检测昂贵、耗时长，且杂合突变常使结果不确定。本文报道一种用于FMF预诊断的等离子体生物传感器平台，通过检测健康人与患者pyrin蛋白水平差异...
分析检测方法在科研中用于识别和定量特定分析物。本研究比较两种用于测定蛋白质分子质量（MM，又称分子量MW）的方法：电泳凝胶与干涉光学检测方法（IODM）。作者选取多种不同MM的蛋白，利用电泳凝胶通过预期条带验证基质金属肽酶9抗体（anti-MMP9）、S100钙结合蛋白A6抗体（anti-S100A6）和胱抑素S4抗体（anti-C...
生物传感器用于生物分子的特异性与高灵敏检测。传统方法通常将待测分子固定于捕获分子上，并依赖额外标记实现光学读出，这会增加应用相关的处理步骤；而许多无标记相互作用检测在检测性能上存在妥协。本文提出一种新型成像衍射生物传感器，由衍射生物传感器芯片和配套光学读取装置组成。该系统可在单张综合图像中捕获完整检测过程，以无标记方式检测多种分子。...
大肠杆菌（E. coli）是微生物学模式生物，也可引起儿童和老年人严重疾病，并导致食品召回。本文报道了一种基于场效应晶体管（FET）的生物传感器，用于在液体样品中检测活的大肠杆菌。该传感器以硼/氮共掺杂还原氧化石墨烯凝胶（BN-rGO）为换能材料，并在通道表面固定抗体，以识别 E. coli K12 的 O 抗原。在磷酸盐缓冲液（P...
生物传感器是将生物识别元件与物理化学换能器结合的分析装置，可借助生化分析物快速、便捷地监测人体健康状况。由于成本低、结构简单、便携且易于使用，电化学检测已成为生物传感器中广泛采用的方法。生物传感器可通过检测与多种疾病相关的蛋白生物标志物实现早期诊断；这些标志物可提供可在患者体外客观观察的医学状态指标。本综述系统总结了电化学生物传感器...