针对食品中抗生素残留危害人体健康的问题，本文设计了一种用于链霉素（kanamycin, KAN）检测的无标记电化学 DNA 生物传感器。该传感器以玻璃碳电极为基底，酸化多壁碳纳米管（MWCNTs）修饰电极以增强导电性和电子转移，氧化石墨烯（GO）通过 15-mer 聚胞嘧啶（poly-C）与双块 DNA 之间的 π-π 堆积及羧基作...
本文报道了一种用于简便、快速、灵敏测定miRNA的一体化生物传感器，基于直接杂交和无标记伏安检测。传感器以一次性碳电极为基底，经还原氧化石墨烯（rGO）和金纳米颗粒（AuNPs）双重纳米结构化；rGO修饰芘羧酸（PCA），AuNPs修饰6-二茂基己硫醇（Fc-SH）。氨基末端DNA捕获探针共价固定于PCA/rGO的羧基上，Fc-SH...
制药行业面临在更短周期内交付新药的压力，因此需要更高灵敏度、更高通量和自动化的分析工具。在抗体药物研发中，早期采用基于表面等离子共振（SPR）的相互作用分析平台，可提供抗体库结合性质、表位特异性和作用机制等分子水平信息，有助于从抗体库中快速筛选临床候选分子。本研究由不同大洲、相互独立的实验室开展盲法比较，评估两种高通量 SPR 平台...
无标记太赫兹（THz）生物传感器在生物材料检测和即时诊断中具有潜力，但太赫兹衍射极限以及缺乏发射器集成的太赫兹生物传感器限制了高分辨率近场无标记太赫兹传感的发展。本文首次通过单片集成非对称双开环谐振器超材料与铁磁异质结自旋电子太赫兹发射器，实现了一种太赫兹发射生物传感器。该器件具有共振频率为1.02 THz的电磁感应透明（EITA）...
本文报道了一种基于双偏振干涉仪（DPI）的无标记、可再生适配体生物传感器，用于实时检测镉离子（Cd2+）并研究其与适配体的相互作用机制。该传感器通过逐层组装法构建：聚乙烯亚胺（PEI）先吸附于硅氮氧化物芯片表面，T30寡核苷酸经静电作用固定，随后含Cd2+特异性适配体序列和A15同聚腺嘌呤序列的40-mer DNA探针与T30杂交固...
耶氏肺孢子菌（Pneumocystis jirovecii）是引起人类肺孢子菌肺炎（PcP）的真菌，是免疫抑制患者中最严重的感染之一。由于感染者缺乏特异性症状，PcP诊断仍具挑战性；现有标准诊断主要依赖PCR技术，虽特异性和灵敏度高，但需要专业人员与设备且耗时。本文展示一种基于表面等离子共振（SPR）的光学生物传感器方法，用于高效、...
本研究开发了一种无标记电化学阻抗免疫传感器，用于定量检测三碘甲状腺原氨酸（T3）。T3是甲状腺激素，可作为甲状腺功能监测的生物标志物。采用计时电流法在金电极表面制备金纳米粒子（AuNPs）修饰层，并通过扫描电子显微镜表征其形貌。以可逆氧化还原探针[Fe(CN)6]3−/4−为介质，利用电化学阻抗谱（EIS）监测抗T3抗体在电极表面的...
本研究构建了一种基于金属有机框架（MOF）的镍泡沫（NF）支撑三维无标记阻抗免疫传感器（Ab-NH2-MIL-88B(Fe2Co)-MOF/NF），用于特异性识别心肌损伤生物标志物心肌肌钙蛋白I（cTnI）。首先通过水热法在NF基底上原位生长氨基功能化双金属MOF NH2-MIL-88B(Fe2Co)-MOF，形成具有氨基的导电电极...
碳纳米管（CNT）场效应晶体管（FET）生物传感器在超灵敏生物标志物检测方面具有潜力，但仍面临灵敏度不足、稳定功能化困难、与可扩展制造不兼容及性能不均一等问题。本文报道了基于聚合物分选高纯半导体CNT薄膜、采用晶圆级制备且具有高均一性的超灵敏、无标记、稳定FET生物传感器。通过采用超薄Y2O3高κ介电层构建浮动栅（FG）结构，该CN...
丙型肝炎病毒（HCV）RNA 的识别与定量长期依赖实时荧光定量 PCR（RT-PCR），因其特异性、灵敏度和定量能力成为感染控制、治疗管理和疗效评估的核心方法。然而，该方法成本高、耗时长且依赖复杂实验室基础设施，限制了其在快速筛查、血库检测和即时检测（POCT）中的应用。本研究开发了一种新型无标记电化学生物传感器，采用聚苯胺@镍基金...
本文提出并分析了一种紧凑、集成、无标记的半导体包覆介质条波导生物传感器。该器件采用与CMOS工艺兼容的材料，包括非晶硅（a-Si）包覆层和氮氧化硅（SiON）介质波导，基底为二氧化硅（SiO2）。作者采用三维光束传播法（BPM）对器件光学性能进行建模，研究其对体折射率变化和表面生物膜厚度变化的响应，并考察尺寸与材料参数偏差对性能的影...
本文报道了一种基于液晶的无标记生物传感器，用于在水溶液中检测多巴胺（DA），并以多巴胺结合适配体（DBA）作为识别元件。该体系中，二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵（DMOAP）自组装单层固定于玻璃片上，其长烷基链使液晶（LC）分子保持垂直取向。戊二醛（GA）作为交联剂，将DBA固定于玻璃片表面。当DA与DBA特异性结...
本研究针对乳腺癌早期诊断需求，将 microRNA-155 表达水平与乳腺癌进展关联，并建立其定量检测方法。目标 miRNA-155 序列通过固定在化学功能化叉指双电极（IDE）表面的捕获探针进行互补识别。传感器以硅/二氧化硅基底上的铝叉指电极为换能器，采用 3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷（GOPTS）修饰表面，经链霉亲和素固定生...
过去十年，适配体作为生物传感器识别元件展现出优于抗体的潜力，但二者在相同条件下的系统比较仍有限。本研究在氧化多孔硅（PSiO2）纳米薄膜上分别固定抗His标签适配体6H7和抗His标签单克隆抗体，并以6×His酪氨酸酶为模型靶标，采用反射干涉傅里叶变换光谱（RIFTS）进行实时、无标记检测。抗体随机固定时性能较差；而Fc定向固定后，...
本文报道了一种用于检测转基因植物中胭脂碱合成酶（NOS）终止子序列的简单、无标记比色生物传感器。该“信号开启”比色传感器由金纳米颗粒掺杂的磁性四氧化三铁纳米颗粒（Fe3O4@Au NP）、捕获探针 DNA（cDNA）和血红素功能化还原氧化石墨烯纳米片（H-GN）组成，通过 Au–S 键以及 cDNA 与 H-GN 之间的强 π 相互...
本文首次通过血红蛋白包覆金纳米簇（Hb@AuNCs）溶液中超声剥离石墨粉，制备稳定石墨烯纳米片用于生物传感。该方法无需危险化学试剂，Hb@AuNCs 通过非共价作用稳定并分散少层石墨烯，得到 Hb@AuNCs-G，经 HRTEM、Zeta 电位和拉曼光谱表征。随后将其作为电化学平台，基于“信号关”和“信号开”策略超灵敏检测慢性髓系白...
糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白（GPI-APs）是真核细胞膜天然糖脂偶联物，在细胞信号、黏附及疾病中具有重要作用。弓形虫表面富含GPI-APs和游离GPI，检测抗GPI IgG和IgM抗体可用于区分弓形虫病患者与健康人，但现有血清学方法效率低、交叉反应强且依赖复杂设备。本文建立了一种无标记电化学糖生物传感器，用于检测弓形虫血清阳性患者血清中...
本研究开发了一种基于光纤颗粒等离子共振（FOPPR）的无标记、实时、高灵敏核酸生物传感器。该传感器将单链脱氧寡核苷酸（ssDNA）探针偶联到固定在光纤芯表面的金纳米颗粒上。通过比较混合自组装单分子层中不同长度稀释分子、不同寡核苷酸长度以及不同取向的ssDNA探针，研究了空间位效对接合亲和力和检出限（LOD）的影响。基于优化后的ssD...
华法林是治疗血栓性疾病最常用的抗凝药，但治疗窗窄，浓度微小变化即可引起不良反应或治疗失败，因此治疗期间需实时、灵敏、稳定地监测剂量。华法林剂量个体差异主要由药物代谢相关基因型决定，其中维生素K环氧化物还原酶复合体亚基1（VKORC1）基因多态性，尤其是-1639G>A位点，是预测华法林疗效的重要标志。本文基于Metglas合金282...
DNA甲基化是调控人类基因表达的主要表观遗传机制，其谱分析为健康与疾病提供关键信息。现有方法通常需对碱基进行化学修饰后再测序，成本高且耗时。本文报道一种基于电生物传感器的直接、快速DNA甲基化检测方法。器件由集成在石墨烯场效应晶体管（GFET）上的DNA镊子探针（DTP）构成，可实现无标记、高灵敏且特异的甲基化谱分析。作者以胶质母细...