Single-molecule porphyrin-metal ion interaction and sensing application.
在单离子水平研究金属离子与卟啉分子的相互作用仍具挑战。本文构建了一种基于α-溶血素（α-HL）纳米孔的无标记、实时传感方法，用于分析 Cu2+ 与 5,10,15,20-四(4-磺酸苯基)卟啉（TPPS）之间的相互作用。结果表明，Cu2+ 与 TPPS 形成的复合物在 α-HL 纳米孔中产生与游离 TPPS 明显不同的电子特征信号。...
Overview of Piezoelectric Biosensors, Immunosensors and DNA Sensors and Their Applications.
压电生物传感器是一类基于亲和相互作用记录原理工作的分析装置。其核心压电平台或压电晶体通过表面结合质量引起振荡频率变化来实现传感。本综述系统介绍了表面修饰抗体或抗原、分子印迹聚合物、单链DNA等遗传信息以及有机或生化来源受体的压电生物传感器，并讨论了这些识别元件与纳米颗粒联用的应用。文章对当前文献进行了概述，并对所报道方法进行了评述。...
Ultrasensitive Detection of Biomarkers by Using a Molecular Imprinting Based Capacitive Biosensor.
在复杂溶液中检测并定量生物分子是自然科学长期追求的目标，常用于生物标志物、污染物及其他目标分子检测。酶联免疫吸附测定（ELISA）是常用方法，通常以特异性抗体识别目标分子，并用标记二抗检测一抗，从而实现绝对定量。然而，抗体作为识别元件会降低方法稳健性，标记分子的使用也增加成本与操作复杂性。为克服这些限制，分子印迹技术通过围绕模板分子...
Label-free and simple detection of endotoxins using a sensitive LSPR biosensor based on silver nanocolumns.
本文构建了一种基于银纳米柱的局域表面等离子共振（LSPR）生物传感器，用于内毒素检测。作者采用掠角沉积（GLAD）法制备可重复的银纳米柱，并用3-巯基丙酸（MPA）自组装单分子层（SAM）显著提高银纳米结构在水相中的稳定性。以多粘菌素B（PmB）为识别元件，传感器通过紫外-可见光谱监测LSPR峰波长移动，实现无标记检测。对大肠杆菌内...
Label-Free Quantification of Anti-TNF-α in Patients Treated with Adalimumab Using an Optical Biosensor.
本研究建立了一种基于表面等离子共振（SPR）的无标记免疫传感定量方法，用于类风湿关节炎（RA）患者接受阿达木单抗（adalimumab，抗TNF-α单克隆抗体）治疗时的治疗药物监测（TDM）。研究优化了配体固定前的预浓缩条件、传感器表面再生方案，并评估方法灵敏度，同时与ELISA免疫分析结果进行血浆样本定量比较。结果显示，患者血浆中...
Highly Sensitive Colorimetric Biosensor for Staphylococcal Enterotoxin B by a Label-Free Aptamer and Gold Nanoparticles.
本研究开发了一种简单、灵敏且选择性高的比色生物传感器，用于检测金黄色葡萄球菌肠毒素B（SEB）。该传感器以SEB结合适配体SEB2作为识别元件，以未修饰的金纳米颗粒（AuNPs）作为比色探针。检测基于SEB存在下适配体构象变化以及盐诱导AuNPs聚集，使溶液颜色由红色变为紫色，可用肉眼或紫外-可见分光光度计监测。结果表明，在给定高盐...
An optofluidic metasurface for lateral flow-through detection of breast cancer biomarker.
即时检测的快速发展要求生物传感器兼具高灵敏度与小型化。本文报道了一种光流体超表面生物传感器，将绝缘体上硅（SOI）纳米光子学与纳流体技术相结合，实现高性能横向流通检测。该超表面由 SOI 基底上周期性排列的硅纳米柱阵列构成，并功能化特定受体分子。将聚二甲基硅氧烷（PDMS）板直接键合到表面后，形成超紧凑器件，样品溶液仅能在纳米柱之间...
Microwave Sensors for Breast Cancer Detection.
乳腺癌是女性癌症死亡的主要原因，早期诊断与合适治疗可显著提高五年生存率。微波乳腺成像被认为最有潜力成为当前 X 线乳腺摄影的替代或补充工具，用于乳腺癌检测。微波乳腺图像质量受微波传感器、传感器阵列、阵列中传感器数量及传感器尺寸影响，传感器阵列和单个传感器在微波乳腺成像系统中起关键作用。近年来，众多微波生物传感器被开发用于生物医学应用...
Field-Effect Transistor-Integration with TiO2 Nanoparticles for Sensing of Cardiac Troponin I Biomarker.
本文提出一种通过器件结构微调实现信号放大的电学生物传感器方案，以克服现有微型化电学生物传感器在制备复杂性和成本方面的限制。作者构建了耦合背栅的场效应晶体管（FET）生物传感器，将背栅作为预放大器，以提高对低丰度目标的检测灵敏度。器件采用绝缘体上硅（SOI）晶圆，顶层硅厚约70 nm，埋氧层（BOX）厚约145 nm。通过溶胶-凝胶法...
All-carbon suspended nanowire sensors as a rapid highly-sensitive label-free chemiresistive biosensing platform.
纳米线传感器因尺寸小、长径比高和优异电子特性，在电化学与电子生物传感中具有重要潜力，但碳纳米线的可控制备仍依赖昂贵工艺。本文提出一种结合静电纺丝与光刻的简单方法，制备亚100 nm悬空碳纳米线传感器。利用碳微机电系统（C-MEMS）技术，将SU-8光刻胶图案化为所需结构，并在惰性气氛中热解碳化，形成高长径比碳结构。实验中，SU-8纳...
Transpeptidation-Mediated Assembly of Tripartite Split Green Fluorescent Protein for Label-Free Assay of Sortase Activity.
转肽酶 sortase 催化的表面蛋白转肽化在革兰氏阳性病原菌感染过程中起关键作用，检测其活性并筛选抑制剂对基础生物学研究和新型抗毒力药物开发具有重要意义。本文基于转肽化触发的三分裂绿色荧光蛋白（split GFP）组装，开发了一种无标记荧光生物传感器用于检测 sortase A（SrtA）活性。作者设计了两种肽探针：P1 由 GF...
An interferometric imaging biosensor using weighted spectrum analysis to confirm DNA monolayer films with attogram sensitivity.
干涉成像生物传感器可用于确认硅基微阵列平台上DNA单层膜的存在，但DNA分子在厚度和尺寸上贡献的干涉信号微弱，导致其准确性和灵敏度不足，难以用于低DNA含量分析和点突变检测。本文提出一种基于加权光谱分析的干涉成像生物传感器，用于确认DNA单层膜。该方法可提取DNA分子的干涉信号，并重建DNA微阵列的定量检测结果。采用该策略后，厚度检...
Fabrication of sensitive bioelectrode based on atomically thin CVD grown graphene for cancer biomarker detection.
本研究旨在构建低成本、可扩展的生物传感平台，用于简便可靠地检测癌症生物标志物癌胚抗原（CEA）。作者以己烷为液相前驱体，采用化学气相沉积（CVD）在铜箔上生长约2.5×1.0 cm²、均匀连续的单层及少层石墨烯薄膜，并直接以石墨烯/铜作为工作电极。通过1-芘丁酸琥珀酰亚胺酯（PBSE）与石墨烯的π-π堆积在石墨烯/铜表面引入官能团，...
Detection and Sourcing of Gluten in Grain with Multiple Floating-Gate Transistor Biosensors.
本文报道了一种基于浮栅晶体管（FGT）架构、化学可调的电子生物传感器，用于食品中麸质（gluten）的定量检测与来源判别。多个 FGT 传感器并行制备，每个传感器表面分别修饰不同的识别基团，以优先结合来自特定谷物来源的麸质蛋白。该传感器阵列能够检测小麦和大麦来源的麸质，检测水平低于无麸质限值 20 ppm（w/w），并通过不同识别元...
Halloysite Nanotube-Modified Plasmonic Interface for Highly Sensitive Refractive Index Sensing.
本文提出并演示了一种利用薄层高岭土纳米管（HNTs）修饰表面等离子共振（SPR）等离子体界面的新策略。由于HNTs层具有较大比表面积和较高折射率，可显著增强金属界面附近的探测电场强度，从而提高SPR传感器的测量灵敏度。通过喷涂不同浓度的HNTs乙醇悬浮液，可调节HNTs修饰层厚度。所制备传感器在体相溶液中表现出最高10431 nm/...
Multiplex Surface Plasmon Resonance Imaging-Based Biosensor for Human Pancreatic Islets Hormones Quantification.
糖尿病源于朗格汉斯岛分泌缺陷。近期研究表明，理解生长抑素对葡萄糖诱导胰岛素分泌的旁分泌效应可能成为糖尿病治疗新途径。现有研究多关注胰岛素和胰高血糖素，但少有研究监测两种以上激素的分泌指纹。表面等离子共振成像（SPRi）可实现高通量、多路生物分子定量，适合检测多种胰岛分泌产物。本研究提出一种多路 SPRi 生物传感器，同时定量胰岛素、...
Label-Free Aptasensor for Lysozyme Detection Using Electrochemical Impedance Spectroscopy.
本研究开发了一种基于石墨-环氧复合电极（GECs）的无标记适配体生物传感器（aptasensor），用于通过电化学阻抗谱（EIS）检测溶菌酶（lysozyme，Lys）。适配体固定化采用碳二亚胺化学介导的共价键合；为此先通过电化学接枝在石墨表面生成羧基官能团。检测以[Fe(CN)6]3−/[Fe(CN)6]4−作为氧化还原探针，记录...
An Antibody-Immobilized Silica Inverse Opal Nanostructure for Label-Free Optical Biosensors.
本研究制备了三维二氧化硅反蛋白石（SiO2-IO）纳米结构并用于无标记光学生物传感器。SiO2-IO 通过垂直沉积和煅烧工艺制备，利用 3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTMS）、NHS-PEG4-马来酰亚胺交联剂和蛋白 G 将抗体固定在其表面。SiO2-IO 具有高可及表面和有序多孔结构，有利于在抗体修饰表面捕获流感病毒。当病毒与抗体结...
An ultrasensitive detection of miRNA-155 in breast cancer via direct hybridization assay using two-dimensional molybdenum disulfide field-effect transistor biosensor.
微小RNA（miRNA）是急慢性疾病的关键生物标志物，因此需要稳健平台准确、高效检测复杂生物样品中低水平 miRNA。本研究开发基于二硫化钼（MoS2）场效应晶体管（FET）的无标记直接杂交检测平台，用于超灵敏检测人血清和细胞系样品中乳腺癌生物标志物 miRNA-155。MoS2 为新型二维层状材料，通过顺序溶剂交换法制备并作为 F...
Simple Strategy for Rapid and Sensitive Detection of Avian Influenza A H7N9 Virus Based on Intensity-Modulated SPR Biosensor and New Generated Antibody.
2013年中国出现新的重配禽流感A H7N9病毒，导致高死亡率的人感染，准确及时诊断对疫情控制至关重要。本文提出一种简单策略，利用强度调制表面等离子共振（IM-SPR）生物传感器并结合新生成的单克隆抗体，快速灵敏检测H7N9病毒。该抗体对H7N9病毒具有显著特异性，与其他临床人源流感分离株相比差异显著（p<0.01）。实验表明，PB...