分析物结合纳米颗粒表面通常会引起局部折射率变化，从而导致局域表面等离子共振（LSPR）吸收带波长移动；LSPR波长变化幅度取决于分析物相对于纳米颗粒表面的位置以及折射率改变程度。作者利用该现象设计了一种无标记检测赭曲霉毒素A（OTA）的新方法，采用金纳米棒（GNR）和适配体靶标结合机制。在该体系中，OTA结合后会在GNR表面积累OT...
在良性肿瘤中检测稀有转移细胞是临床活检或巴氏涂片判断癌症分期的关键难题。作者制备并测试了一种基于纳米草硅的生物电子器件，可在无生化标记条件下，从原发结肠癌细胞（HT29）混合培养物中检测少量人结肠侵袭性癌细胞（SW48）。当整个良性样品中存在5%转移细胞时，即可产生可分辨的阻抗变化。由于转移细胞与良性细胞的膜介电参数不同，电场穿透和...
高通量筛选已能通过比色或荧光活性检测识别重要药物靶点的小分子调节剂，但现有非酶蛋白靶点小分子结合物检测方法要么需要标记结合伙伴，要么通量不足。本文报道一种新型自参考外腔激光器（ECL）生物传感器方法，利用光子晶体谐振反射器作为外腔激光的波长选择元件，实现高分辨率和高灵敏度检测，并以亚皮米波长精度消除热噪声。该仪器同时产生两个独立激光...
本文报道了一种基于碳纳米纤维的生物传感器平台，用于灵敏检测心血管疾病生物标志物C反应蛋白（CRP）。作者采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）在图形化镍催化层上生长垂直排列碳纳米纤维（VACNFs），构建3×3纳米电极阵列（NEA）。以5 mM K3[Fe(CN)6]/1 M KCl中的[Fe(CN)6]3-/4-为氧化还原探针...
本文报道了一种基于向列相液晶取向性质和聚电解质与磷脂单分子层相互作用的实时、无标记凝血酶检测策略。该策略利用水/液晶界面处重组的1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸-rac-(1-甘油醇)钠盐（DOPG）对4-氰基-4'-戊基联苯（5CB）取向的扰动实现成像。带正电的多L-精氨酸盐酸盐（PLA）与带负电的DOPG在界面发生静电相互...
凋亡细胞被活细胞识别是先天凋亡免疫（IAI）的核心环节，可引发抗炎和免疫抑制反应，但其初始特异性识别事件的分子机制仍不清楚。虽然免疫学结局易于定量，但直接评估识别本身较为困难。作者开发了一种基于光子晶体生物传感器的敏感实时方法，用于检测贴壁活应答细胞对非贴壁凋亡靶细胞的识别。该方法利用应答细胞与凋亡靶细胞发生特异性、剂量依赖性相互作...
本文报道了一种基于微悬臂梁的表面应力适配体传感器的设计与制备。该传感器采用SU-8聚合物作为微悬臂梁材料，利用其低杨氏模量获得较大机械位移，从而实现生物识别事件的无标记检测。作者采用连续波与脉冲氧等离子体联合处理裸SU-8表面，引入含氧官能团，并通过EDC/sulfo-NHS活化后固定3'端氨基修饰的血栓DNA适配体TBA15-1，...
本文报道了一种基于氨基化还原氧化石墨烯（NH2-rGO）界面、以抗载脂蛋白B100（AAB）功能化的无标记生物传感器，用于检测低密度脂蛋白（LDL）胆固醇。采用EDC/NHS偶联化学将AAB共价固定于NH2-rGO电极表面，并通过电化学阻抗谱（EIS）研究NH2-rGO电极表面的脂质-脂质相互作用。利用透射电镜、X射线衍射、傅里叶变...
本文报道了一种双温区化学气相沉积（CVD）方法，可在石英基底上直接合成连续、均匀的石墨烯薄膜，并通过调节前驱体分压控制层数。拉曼光谱和透射电镜证实形成晶粒尺寸约100 nm的单层石墨烯；霍尔测量显示室温载流子迁移率高于1500 cm2 V−1 s−1。石墨烯薄膜的光学透过率和电导率与转移金属催化石墨烯相当。该方法避免了复杂且依赖经验...
本文报道了一种基于马赫-曾德尔干涉仪（MZI）单模波导的无标记光学免疫传感方法，用于检测食源性致病菌单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）。研究比较了10种角形Y结与S弯Y结MZI结构，并选择传感面积较大、光损耗较低的S3结构用于实验。采用1%氢氟酸（HF）处理氮化硅（Si3N4）传感区，去除表面氧化层...
集成平面光波导干涉仪生物传感器将倏逝场传感与光相位差测量相结合。通过导模倏逝场探测传感区近表面区域，当该区域折射率发生变化时，导模相对于参考臂中的参考模产生相位偏移；两束光在输出端干涉，干涉信号变化与折射率变化成正比，可经记录、处理并与待测物浓度关联。尽管原理相对简单，相关研究主要集中在近二十年。期间出现了多种具有显著优势的传感器构...
随着对高灵敏度、简便、低成本且无标记 DNA 序列检测方法的迫切需求，本文首次报道了一种基于还原氧化石墨烯（RGO）修饰玻碳电极（GCE/RGO）的无标记成釉蛋白基因（AMEL）生物传感器。该传感器利用电化学阻抗谱（EIS）和循环伏安法（CV）监测探针 DNA 与靶 DNA 的杂交过程，并优化了探针在 RGO 表面的固定条件及其与靶...
本研究报道了一种基于光子晶体总内反射（PC-TIR）构型的无标记光学生物传感器，用于检测心肌梗死相关心脏生物标志物肌钙蛋白I（cTnI）。与传统由两个高反射面夹持腔层的封闭光学微腔不同，PC-TIR构型利用光子晶体结构及其镜像在临界角以上形成开放微腔，使腔层/传感层易于功能化并直接暴露于样品，便于实时生物检测。传感器表面经等离子处理...
本文以生物素-链霉亲和素结合为模型体系，验证了介电填充硅体声波谐振器（BAR）无标记生物传感器的性能。该质量传感器为微加工硅方板，采用介电填充电容激励机制，在拉梅模下工作。生物素修饰的谐振器暴露于10−7 M链霉亲和素溶液15 min后，共振频率下降315 ppm，对应谐振器表面增加质量约3.43 ng。以牛血清白蛋白（BSA）封闭...
基于场效应晶体管（FET）的生物传感器因快速、低成本、无标记检测而备受关注。传统三维 FET 灵敏度低，一维纳米管/纳米线虽提高灵敏度但制备困难。本文提出并演示基于二硫化钼（MoS2）的 FET 生物传感器，利用其二维原子层结构实现极高灵敏度和易图案化、易制备。MoS2 pH 传感器对 1 个 pH 单位变化灵敏度达 713，并在宽...
本文提出一种无标记半导体生物传感器方法，作为传统光谱法替代，用于区分纤维状淀粉样蛋白。该传感器以场效应晶体管（FET）为换能器，将刚果红（Congo red, CR）通过常规交联反应固定于栅极表面作为识别探针。CR 可与富含β-折叠的纤维状 Aβ 特异性结合。在 pH 7.4 条件下，Aβ 等电点约为 5.5，吸附后带负电荷，引起 ...
本文报道了一种基于电导的无标记 DNA 生物传感器，利用 DNA 介导的长程电子传输实现 DNA 杂交的直接电学检测。该平台由金纳米间隙传感器阵列构成，采用标准光刻与聚焦离子束光刻在绝缘体上硅（SOI）晶圆上制备。纳米间隙侧壁通过硫醇金键共价固定短的反对称巯基化单链 DNA 捕获探针，探针两端各含 19 个碱基，分别与目标 DNA ...
传染病快速诊断并及时启动治疗是改善临床结局和公共卫生的关键。传统体外诊断耗时长，依赖中心实验室、专业人员和大体积设备。近年来生物传感器技术有望提供与常规标准相当甚至更优的即时诊断，在时间、准确性和成本方面具有优势。现代生物传感器可归为无标记和标记两类，利用微纳加工技术和光学、电学、机械换能策略。尽管临床需求迫切，但从实验室到临床的转...
本文报道了一种基于表面增强拉曼光谱（SERS）的无标记生物传感器，用于直接定量检测胞质中丰富的甘油磷酸肌醇（Glycerophosphoinositol, GroPIns）。GroPIns 是磷脂酰肌醇衍生物，其水平与恶性细胞转化、肿瘤相关信号及免疫细胞反应有关。作者采用电子束光刻制备具有周期 400 nm、线宽 90 nm 的金鱼...
本研究利用新型高通量无标记共振波导光栅（RWG）成像生物传感器 EpicH BenchTop（BT），测定细胞铺展动力学对整合素配体 RGD 基序平均表面密度（vRGD）的依赖关系。通过从混合溶液中共同吸附生物惰性 PLL-g-PEG 和 RGD 功能化共聚物 PLL-g-PEG-RGD，将传感器表面的 vRGD 在四个数量级范围内...