本研究开发了一种基于纳米机械悬臂梁阵列的自动生物传感器平台，旨在提供非侵入、快速和个性化的疾病诊断。miRNA 是参与基因表达调控的稳定生物标志物，可在血清、外泌体和凋亡小体中稳定存在，适用于多种疾病检测。该平台仅需数微升样品，约 1 小时内即可在细胞裂解液或血液基样品中直接检测与癌症和药物不良反应相关的特定 miRNA 表达模式。...
生物传感中的许多挑战源于传感器表面纳米结构（包括生物受体精确密度与取向）未被完全理解。本文引入三维DNA折纸作为生物受体载体，以纳米尺度精度功能化光纤表面等离子共振（FO-SPR）传感器。基于24螺旋束，设计两种不同DNA折纸结构，将凝血酶特异性适配体以不同密度和距离（27和113 nm）定位在FO-SPR表面。基于折纸的生物传感器...
双酚A（BPA）检测因食品安全与环境健康受到广泛关注。本文首次将DNA功能化溶液门控石墨烯场效应晶体管（SGGT）集成于微流控系统中，用于BPA的循环检测。当水溶液中存在BPA时，单链DNA（ssDNA）和双链DNA（dsDNA）分子均从石墨烯表面解离并释放，导致器件电学性能发生变化。器件沟道电流随BPA浓度单调变化。与ssDNA修...
为加速微生物检测，研究者常利用噬菌体的宿主特异性、丰富性和安全性作为生物传感元件，但裂解循环限制了其应用。本研究克隆并表征了噬菌体lambda尾部蛋白J的C端片段，将其N端融合His标签（6HN-J），经IPTG诱导表达、His亲和层析纯化，SDS-PAGE显示约38 kDa，Western blot证实为His融合蛋白。ELISA...
DNA生物传感器有望克服实验室核酸检测技术在诊断应用中的一些常见不足，但灵敏度不足是限制其充分发挥作用的主要障碍。DNA纳米技术可通过设计可编程的自组装反应增强DNA生物传感器，使其达到诊断分析所需的高灵敏度。杂交链式反应（HCR）是一种由特定核酸靶标触发、形成长缺口双链DNA纳米结构的自组装策略，可在溶液或表面进行，并能与多种信号...
维生素K最初因作为凝血因子激活的辅因子被发现，近年也被证实参与软组织钙化调控，因此准确检测维生素K状态具有重要意义。分子印迹聚合物（MIP）具有稳定、选择性好、合成简单等优点，可作为合成受体用于仿生传感。本文提出一种新的印迹策略，以合成维生素K类似物甲萘醌（menadione，维生素K3）为模板制备MIP，使其能够选择性再结合天然维...
食源性病原体如产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）可引起多种疾病并严重威胁人类健康，但针对该病原菌的检测方法仍较少。本文通过调节NaOH浓度合成了两种形貌的纳米氧化铈，并利用CeO2纳米棒对DNA的强吸附能力，实现了对C. perfringens DNA序列的敏感、选择性检测。DNA探针通过金属配位作用紧密...
纳米复合材料为电化学生物传感器提供了宽导电性、灵敏度、选择性和线性响应，但单细胞水平稀有细胞检测需要具有超高灵敏度和特异性的新型纳米复合电极。作者此前发展了金纳米颗粒接枝功能化石墨烯与纳米结构聚苯胺（PANI）的高性能生物传感结构；本工作以低成本银纳米颗粒（AgNPs）替代金纳米颗粒，并优化纳米复合合成与电极功能化方案，实现了乳腺癌...
本文报道了一种集成微流控通道的无标记生物分子检测传感器，其核心为大面积（约1 cm²）垂直排列且密集堆积的金纳米棒/纳米天线阵列。该传感器利用局域表面等离子共振（LSPR）接收、局域并放大外部光信号，通过监测纳米天线上方紧焦区域内生物分子结合引起的共振峰位移实现检测。表面经硫醇化探针DNA固定和6-巯基-1-己醇封闭后，可特异性捕获...
本文报道了一种基于双模波导（BiMW）干涉原理的纳米免疫传感器，用于在海水中直接、无标记、实时检测防污剂污染物 Irgarol 1051。由于 Irgarol 1051 分子量低且海水中预期浓度极低，传感器采用竞争抑制免疫分析格式：将 Irgarol 1051 的羧基衍生物 hapten 4e 共价固定于硅烷化波导表面，样品中的 I...
本文报道了一种用于快速检测博来霉素硫酸盐（bleomycin sulphate, BLM）的新型无标记荧光生物传感器。该传感器基于氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs）的荧光“关—开”响应，N-GQDs由柠檬酸和氨通过绿色方法制备。N-GQDs表面丰富的羧基使单链DNA（ssDNA）能够通过π-π堆积作用强烈吸附在其表面，形成N-GQD...
本文描述了一种集成于 lab-on-CMOS 系统中的电容传感器阵列，用于监测细胞活力。论文给出了该生物传感器的分析模型、校准结果和实验结果。传感器已完成表征，灵敏度为 590 kHz/fF。台式测试和体外实验表明，该系统可在芯片上追踪细胞黏附并监测细胞活力。人卵巢癌细胞在芯片上培养，测量得到的电容响应通过与芯片表面显微照片图像比较...
现代诊断工具与免疫分析流程要求基于分析物固有行为进行直接识别，而不使用标记指示剂。无标记生物传感器能够监测分析物的物理化学性质，如结合灵敏度、选择性、亲和常数及分子识别动力学。典型生物传感器界面可由天然抗体延伸至合成受体，例如分子印迹聚合物（MIPs）。MIPs 的主要优势包括与天然抗体相当的高结合选择性、合成简便快速、热/化学稳定...
C肽是胰腺β细胞分泌胰岛素时的共产物，其在体液中的含量与糖尿病密切相关。本文报道了一种基于无标记电化学发光（ECL）信号的免疫传感策略，用于简单、灵敏、特异性地检测C肽。该传感器以氧化铟锡（ITO）玻璃为导电基底，利用水解的(3-氨基丙基)三甲氧基硅烷（APTMS）作为连接剂，在其表面修饰金纳米颗粒（AuNPs）。通过扫描电镜、循环...
登革热病毒2型非结构蛋白1（DENV2 NS1）是登革热诊断中特异且敏感的蛋白生物标志物。本研究采用多价噬菌体展示技术从M13随机肽库中筛选可特异性结合NS1的亲和肽，并通过循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）表征其结合行为。筛选得到序列为EHDRMHAYYLTR的R3#10噬菌体展示肽，其富含组氨酸和精氨酸等碱性残基。与NS...
本文报道了一种基于石墨相氮化碳/硫化镉（g-C3N4/CdS）纳米复合物的新型无标记光电化学生物传感器，用于检测尿激酶型纤溶酶原激活物（u-PA）。作者通过透射电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外-可见吸收光谱和傅里叶变换红外光谱对纳米复合物进行表征，证实 CdS 量子点成功负载于 g-C3N4 纳米片表面。传感器制备时，先将 g-C...
本文报道了一种基于液晶分子取向变化的无标记液晶生物传感器，用于检测蜂房素B（cecropin B, CB）。以APTES/DMOAP混合自组装单分子层修饰玻璃片，其中DMOAP长链诱导向列相液晶5CB垂直排列，在交叉偏振光下形成暗背景；APTES提供的氨基经戊二醛（GA）与抗蜂房素B抗体偶联固定。当CB与固定抗体发生特异性结合时，界...
为应对严峻的水污染问题，多目标生物传感器成为研究热点。本文报道了一种新型双功能荧光生物传感器，可无标记、分别高灵敏、高选择性地检测铅离子(Pb2+)和汞离子(Hg2+)。该探针由富含鸟嘌呤的DNA序列AGRO100与N-甲基原卟啉IX(NMM)组装而成，在K+诱导下形成具有强荧光的G-四链体/NMM复合物。当体系中加入Pb2+时，A...
本文揭示了微囊藻毒素-LR（MC-LR）对DNA构象的有害效应，并据此开发了一种用于检测MC-LR的电化学生物传感器。该传感器通过将牛胸腺DNA（ctDNA）物理固定于金电极表面制备。当存在MC-LR时，固定化ctDNA发生构象变化，使电极界面电子转移阻抗降低，从而增强安培响应。所提方法线性范围为4–512 ng/L，检出限为1.4...
本文提出一种基于相位敏感光学量子弱测量的生物传感器，用于检测常见肿瘤标志物癌胚抗原（CEA）。该传感器利用未镀贵金属的SF6棱镜/基底界面发生全内反射，使水平与垂直偏振光产生相位差；通过弱测量中的预选择、后选择与光谱解调，将相位差转换为输出光谱中心波长偏移，从而实时、无标记地监测样品界面折射率变化。当表面固定的抗CEA抗体捕获目标C...