三聚氰胺是富氮化合物，曾被用作食品和牛奶添加剂以虚假提高蛋白质含量，但具有毒性，高浓度可致肾和泌尿系统问题甚至死亡，因此食品与牛奶中三聚氰胺检测很重要。已有多种方法可在生乳中检测三聚氰胺，但通常需样品前处理。本研究旨在开发一种适配体-DNAzyme偶联生物传感器，用于生乳中三聚氰胺的无标记、无样品前处理检测。通过微阵列分析筛选候选适...
本文报道了一种用于快速、无标记定量检测高糖蛋白表达癌细胞的阻抗生物传感器。作者将尺寸均匀为2–9 nm的石墨烯量子点（GQDs）通过共价键锚定在Fe3O4纳米粒子表面，再经物理混合将刀豆蛋白A（ConA）固定于GQDs上，构建ConA-GQD@Fe3O4纳米传感探针，并涂覆于金电极表面。该探针利用ConA对癌细胞表面糖蛋白和糖脂中糖...
本文提出一种基于金纳米颗粒（AuNPs）局域表面等离子共振（LSPR）行为与 CdSeTeS 量子点（QDs）荧光的无标记病毒传感方法。无机四元合金 CdSeTeS QDs 经 L-半胱氨酸配体交换包覆，柠檬酸稳定 AuNPs 用 11-巯基十一烷酸功能化生成表面羧基；AuNPs 羧基与 L-半胱氨酸包覆 QDs 的氨基共价结合，形...
癌症诊断中，追踪细胞外环境与肿瘤进展之间的关系是重要研究方向。检测细胞分泌内容物并将其转化为无标记可识别模式，可为癌症研究提供新机会。电化学响应是生化传感中最具吸引力的机制之一。癌细胞已知的生化功能——离子交换紊乱——与肿瘤微环境 pH 存在强相关。本研究以硅纳米粗糙化（SiNR）基底构建电化学生物传感器，在酸性环境中检测恶性细胞与...
贵金属纳米材料的局域表面等离子共振（LSPR）对周围折射率敏感，因此可作为无标记生物传感信号转导策略。本文在二氧化硅金纳米壳（AuNSs）表面合成聚(N-异丙基丙烯酰胺-共-甲基丙烯酸)（PNM）水凝胶，形成 AuNS@PNM 复合材料。PNM 水凝胶带负电，可通过静电作用捕获高等电点蛋白，并在蛋白结合后显著改变局部折射率，引起 L...
在设计细菌生物传感器时，必须解决细菌识别特异性、生物分子受体固定以及传感器表面选择性等问题。本文旨在考察钛（Ti）、金（Au）和钌（Ru）金属表面经生物功能化后与大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）接触的反应。关注金属表面是因为其未来可用作高频生物传感器中的电极，例如谐振电路或传输线段。首先，不同金属表面分...
本文首次报道了一种基于寡核苷酸调控的无标记均相光电化学（PEC）生物传感平台。该平台将四阳离子卟啉（TMPyP）吸附于1-萘磺酸根阴离子（NS−）接枝的氧化铟锡（ITO）电极表面，形成TMPyP-NS−-ITO电极，可产生稳定且快速的光电流响应。研究发现，在TMPyP吸附前将单链寡核苷酸（ssON）预吸附于NS−-ITO电极表面，所...
分子印迹聚合物（MIPs）是能够选择性结合模板分子的合成受体，可替代酶和抗体作为传感识别元件。本文报道了一种便于制造的无标记电容传感器与分子印迹纳米颗粒（nanoMIPs）集成的方案。采用固相合成法制备针对两种不同尺寸和性质模板的 nanoMIPs，包括小分子四氢大麻酚（THC）和蛋白胰蛋白酶（trypsin）。将 nanoMIPs...
微小RNA（miRNA）是一类内源性非编码RNA，在多种肿瘤中异常表达，可作为乳腺癌等癌症早期诊断的预测性生物标志物。因此，无标记且高灵敏检测miRNA具有重要意义。本研究基于氮掺杂功能化石墨烯（NFG）、银纳米颗粒（AgNPs）和聚苯胺（PANI）构建了一种高灵敏、无标记纳米基因传感器，用于检测乳腺癌标志物miRNA-21。该纳米...
寄生虫来源细胞外囊泡（EVs）是感染性疾病诊断的潜在生物标志物。本文报道一种快速无标记生物检测，用于区分宿主与寄生虫EVs。该检测基于光子晶体（PC）生物传感器，利用宿主细胞分泌EV表面表达而寄生虫线虫（如猪蛔虫Ascaris suum）不表达的宿主特异性跨膜蛋白CD63作为识别靶标。PC表面经功能化修饰以捕获CD63，当EVs结合...
本文报道一种低成本光学腔生物传感器，采用差分检测方法用于即时医疗诊断。为验证无标记实时传感能力，检测生物素化牛血清白蛋白（BSA）。链霉亲和素被引入光学腔结构并固定于3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）修饰表面；用去离子水冲洗未结合链霉亲和素后，引入未标记生物素化BSA。CMOS相机实时采集穿过光学腔传感区的780 nm和850 n...
淡水水体中节球藻素R（NOD-R）污染是重要的环境与公共健康问题。现有小鼠生物试验、HPLC、LC-MS、毛细管电泳及ELISA等方法存在伦理争议、耗时、昂贵或交叉反应等不足。本文以SELEX筛选的DNA适配体为特异性识别元件，构建了无标记生物层干涉（BLI）适配体传感器用于NOD-R检测。该传感器检测范围为40–600 nM，线性...
病原DNA的快速高灵敏检测对临床诊断和及时抗生素治疗至关重要。本文报道了一种可直接检测DNA的纳米间隙电极阻抗生物传感器。该传感器无需纯化PCR产物，即可直接分析含大量PCR试剂和过量盐分的扩增液，检测耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的mecA基因。对于初始模板浓度为260 fM的样品，70 nm纳米间隙电极在第5个PCR周期即...
本研究报道了一种基于高场调制 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）生物传感器的快速细胞外囊泡（EV）定量方法。该传感结构可在生理盐环境中直接检测亚细胞组分，无需大量样品预处理。HEMT 在高场下工作，提供高灵敏度与宽动态范围（10^7–10^10 EVs/mL）。研究使用针对 EV 表面标记物 CD63 的抗体捕获 E...
本文展示了微拉曼光谱用于监测高k（h-k）介质保护层在纳米线（NW）芯片表面沉积质量的方法。研究采用基于绝缘体上硅（SOI）结构、并以高k介质保护的NW芯片，用于高灵敏检测与肿瘤疾病相关的微小RNA（miRNA）。保护介质由沉积在硅SOI-NW芯片上的2 nm厚Al2O3表面层和8 nm厚HfO2层组成。与仅具有原生氧化物的未保护S...
作者制备了多壁碳纳米管（MWCNT）与聚二甲基硅氧烷（PDMS）复合电极，并采用电化学阻抗谱（EIS）用于 DNA 传感。该电极无需其他电极常需的表面修饰或探针固定，MWCNT 与 DNA 之间的 π-π 相互作用使其本身可作为 DNA 识别层。由于电极表面不存在共价结合的吸附物，通过简单清洗即可重复使用。与基于差分脉冲伏安法（DP...
本文提出一种基于一维光子晶体（1DPC）支持布洛赫表面波（BSW）的光学生物传感器，用于研究抗体相互作用并进行亲和力分析。该方案在光子晶体生物传感器的敏感区域固定两种不同抗体，从而在芯片上构建具有不同生化特征的多个区域，并可实时研究生物分子结合动力学。所提出的检测系统对目标抗体抗人IgG的估计检出限小于0.19 nM（28 ng/m...
本文报道了一种无标记、无酶、等温的催化发夹组装（CHA）点亮DNA模板荧光银纳米团簇（AgNCs）策略，用于核酸放大检测。该策略将DNA-AgNCs的界面与空间敏感特性同CHA回路的高信号放大能力相结合。体系中，含多聚鸟嘌呤（poly-G）增强域的发夹探针H1和含AgNCs捕获序列的发夹探针H2在无靶标时因发夹结构而动力学受阻，不发...
本文报道了首个用于新型且重要心脏生物标志物半乳糖凝集素-3（Galectin-3，Gal3）的光学生物传感器，以抗Gal3抗体作为生物识别元件，采用表面等离子共振（SPR）技术转导生物亲和事件。免疫传感平台构建于硫醇化金表面，通过自组装聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA）与氧化石墨烯（GO）四层双分子层进行修饰，随后共价连接3-氨基苯...
具有单核苷酸分辨能力的电子 DNA 生物传感器对个性化医疗具有重要意义。现有 DNA 生物传感器，尤其是单核苷酸多态性（SNP）检测系统，灵敏度和特异性不足，且缺乏实时无线数据传输能力。本文报道了一种基于 DNA 纳米镊子与石墨烯场效应晶体管（FET）的无标记 SNP 检测平台，并实现了检测信号的无线传输。通过观察石墨烯 FET 的...