本文提出一种基于射频信号分析的基本单体生物材料诊断技术，不依赖酶或化学反应。通过检测葡萄糖和白蛋白等基础生物材料，验证了该方法的可行性。器件采用光刻工艺制备，并集成聚二甲基硅氧烷（PDMS）样品井，使其能与葡萄糖溶液产生强射频共振响应。该器件可用于葡萄糖-白蛋白混合物及人血清中葡萄糖水平的检测，能够正确识别葡萄糖浓度。其检测限约为1...
本文简要总结了基于还原氧化石墨烯（rGO）电子器件发展新型生物传感器的若干概念与实例。这类传感器具有高灵敏度、无标记、可一次性使用、成本低、电子信号易于分析解释、适合多路复用和远程控制、可与NFC技术兼容等优点，在许多情况下是光学传感器的有前景替代方案。文中涉及医学诊断中的通用抗体-抗原相互作用检测、食品和饲料中毒素与病原体的监测（...
本文提出一种基于表面等离子共振（SPR）的塑料光纤生物传感器，用于检测血清中C反应蛋白（CRP）。该传感器采用侧抛光多模塑料光纤作为光波导，并在暴露纤芯表面溅射金膜形成等离子体响应层；传感器被集成到自制热稳定微流控流路中，通过珀尔帖元件和热敏电阻控制温度，避免热漂移和机械波动，保证测量稳定。传感表面经11-巯基十一烷酸自组装、EDC...
本文报道了一种新型自供电、高灵敏、低成本且无标记的DNA生物传感器，采用双室微生物燃料电池（MFC）作为电源。MFC阳极采用石墨电极，阴极采用金纳米粒子修饰石墨电极（AuNP/石墨电极），阳极室活性生物催化剂为混合微生物培养物。传感器识别元件通过Au–硫醇键将单链DNA探针固定于AuNP/石墨阴极表面。微生物产生的电子经外电路从阳极...
本研究开发了一种高灵敏度无标记DNA生物传感器，基于固定于金电极的肽核酸（PNA）探针检测杂交事件。研究考察了靶标DNA悬垂段对杂交效率的影响，发现悬垂段可增强检测信号并实现极低浓度检测。以与探针等长的互补靶标为基准，比较不同长度和悬垂位置靶标DNA的响应，发现较长悬垂段响应更好；当悬垂段位于电极侧时，由于传感界面厚度增加，电容变化...
本文提出一种基于新型电解质门控场效应晶体管（EGOFET）的无标记免疫传感器，用于超灵敏检测C-反应蛋白（CRP）。识别层由抗CRP单克隆抗体物理吸附于聚-3-己基噻吩（P3HT）有机半导体表面制备，并用非离子亲水聚合物封闭，以减少非特异性相互作用并改善抗体取向。整个生物分子固定无需预处理有机半导体表面，功能化过程在30 min内完...
本文报道了一种基于铂纳米颗粒网络电阻变化的无标记 DNA 生物传感器，用于快速、原位检测 DNA 杂交事件。该传感器将杂交双链 DNA 的电荷传输特性与金属纳米颗粒网络相结合，其中铂纳米颗粒网络作为纳米间隙电极。当固定化单链 DNA 探针与互补目标 DNA 杂交时，形成的双链 DNA 在相邻铂纳米颗粒之间形成导电桥，使器件电阻显著下...
本文提出并实验验证了一种基于微光纤辅助马赫-曾德尔干涉仪（MAMZI）的无标记DNA生物传感器，用于原位实时检测DNA杂交动力学。通过拉锥标准单模光纤（SMF）制备微光纤，并在输入与输出SMF之间构成U形开放微腔。由于SMF与微光纤模场失配，入射光分为微光纤导模和开放腔模，在输出端发生干涉。开放腔模参与干涉使传感器对环境折射率变化高...
本研究报道了一种基于液晶（LC）的无标记DNA生物传感器，用于病原DNA的高特异性检测。将阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）涂覆于填充E7液晶的透射电镜（TEM）网格腔室，使E7/水界面形成自组装单分子层；随后单链DNA探针（ssDNAprobe）通过静电作用吸附于DTAB层，构成TEMDTAB/DNA传感器。DTAB...
针对即时检测（POC）应用，亟需稳健、超灵敏、小型、快速、低功耗和低成本的传感器。本文报道了一种基于互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容硅纳米线隧穿场效应晶体管（SiNW-TFET）的新型生物传感器。该器件采用低成本各向异性自停止湿法刻蚀“自上而下”工艺制备。利用 TFET 固有的双极性特性，在 pH 和 CYFRA21-1 检测中...
高灵敏、短出结果时间且能检测血清等体液生物标志物的生物传感器是现代医疗早期诊断的重要前提。本文报道了一种基于电化学阻抗谱（EIS）的无标记传感器，用于检测血清中的人白细胞介素-8（IL-8，CXCL8），该促血管生成趋化因子与多种炎症疾病相关。传感器采用基于半胱蛋白酶支架的小型、稳健合成非抗体捕获蛋白，经噬菌体展示筛选，对人IL-8...
本文报道了一种基于长周期光纤光栅（LPG）反射模式工作的光纤纳米光极生物传感器，用于检测人甲状腺球蛋白（Tg/TG），该蛋白是分化型甲状腺癌的重要标志物。该反射型LPG（RT-LPG）传感器表面涂覆单层无规聚苯乙烯（aPS），并在其上吸附高亲和力的抗Tg单克隆抗体，从而在细针穿刺活检的针洗脱液中实现Tg的无标记检测，检测浓度可用于术...
肠炎沙门氏菌通过污染新鲜食品和水体危害公共卫生，亟需快速检测技术以控制其传播。本研究设计了一种由特异性肠炎沙门氏菌适配体与杂交信号靶序列组成的捕获探针复合物，用于直接识别活肠炎沙门氏菌。当存在目标活菌时，适配体与菌体结合并释放单链靶序列，进而启动复制-切割反应，产生大量3′端带连接链的G-四链体结构。随后，该传感体系首次利用二次连接...
本文综述了面向即时检测（Point-of-Need, PoN）应用的平面光学干涉生物传感器研究进展。干涉式换能器因无标记检测性能可达到约10^-8的有效折射率变化，被视为具有商业化潜力的PoN传感方案。文章系统介绍了马赫-曾德尔干涉仪（MZI）、杨氏干涉仪（YI）、宽带/多波长干涉仪以及双模干涉仪的工作原理、器件设计、微纳制备工艺和...
丝核菌属的土传病原菌 Fusarium virguliforme 引起大豆突然死亡综合征（SDS），可导致大豆严重减产并造成经济损失。已有研究表明，该病原菌产生的 FvTox1 毒素可能是叶部 SDS 的主要致病因子；在转基因大豆中表达抗 FvTox1 单链可变片段抗体可中和参与叶部 SDS 发展的 FvTox1 毒素。本文利用生物...
本文报道了一种基于石墨相氮化碳（g-C3N4）纳米片的高灵敏、高选择性、无标记荧光生物传感器，用于首次检测碱性磷酸酶（ALP）。该传感器利用高荧光、水分散性超薄 g-C3N4 纳米片作为荧光探针，并采用 ALP 在生物体系中的天然底物焦磷酸盐（PPi），因而具有较高催化效率。检测时，Cu2+ 与 g-C3N4 配位并通过光诱导电子转...
本文提出一种基于氧化镍（NiO）薄膜的无标记电化学免疫传感器，用于检测低密度脂蛋白（LDL）。p型半导体NiO薄膜通过射频磁控溅射技术沉积，并利用X射线衍射和傅里叶变换红外光谱对其结构、化学键合及表面特性进行表征。NiO薄膜被用作高效固定基质，通过EDC/NHS化学将抗载脂蛋白B-100抗体共价固定于其表面，从而构建免疫电极。随后采...
鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella Typhimurium，S. Typhimurium）是一种革兰氏阴性食源性病原菌，可导致全球大量住院和死亡。传统病原菌检测方法耗时长、劳动强度大，因此亟需更快速简便的检测手段。聚吡咯基聚合物因其固有化学与电学性质，已被证明是构建化学/生物传感器及功能表面的有价值候选材料；适配体也被证明可作为抗...
金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）是引起蜂窝织炎、化脓性关节炎、败血症等感染的重要革兰阳性病原体。及时选择合适抗生素对临床退热和预防感染性心内膜炎、脓毒性休克等并发症至关重要。目前初始抗生素治疗多为经验性，因为细菌鉴定和药敏试验依赖培养法，通常需要 24 小时至 5 天。本文报道一种基...
本文验证了一种基于多孔硅（pSi）膜修饰电极的无标记电化学生物传感器，用于检测作为微生物污染指示模型的MS2噬菌体。多孔硅膜提供纳米通道结构，传感机制基于MS2与固定在通道内的捕获抗体结合后造成纳米通道部分堵塞。通过差分脉冲伏安法（DPV）测量到达电极表面的电活性物质氧化电流，定量表征通道堵塞程度。该免疫传感器在缓冲液中的检出限为6...