本文报道了一种基于电化学阻抗谱（EIS）的无标记阻抗适配体传感器，用于快速检测人源病原菌金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）。该传感器以靶向金黄色葡萄球菌表面毒力因子蛋白A（Protein A）的硫修饰DNA适配体（PAA）为识别元件，与6-巯基-1-己醇（MCH）在金电极表面共自组装固...
尽管已有大量流感病毒检测研究，但纸基无标记电化学免疫传感器尚未见报道。本文提出一种低成本、手工制备的纸基免疫传感器，用于无标记电化学检测 H1N1 流感病毒。该传感器通过玻璃喷雾器将 PDMS 修饰的疏水二氧化硅纳米颗粒喷涂到 Whatman 滤纸上，使其具有超疏水性；30–40 次喷涂对应 0.39–0.41 mg cm−2 的纳...
本文提出并实验验证了一种紧凑、无标记的光纤生物传感器，用于检测乳腺癌生物标志物 HER2。该传感器由锥形光纤干涉仪与光纤布拉格光栅（FBG）级联构成。锥形光纤干涉仪对周围介质折射率变化极为敏感，可用于监测生物分子结合引起的界面折射率变化；FBG 对折射率变化不敏感，但可独立响应温度，因此可作为温度温度计，用于补偿生物传感过程中的温度...
G-四链体在多种生理和病理过程中发挥重要作用，并因可形成G4/hemin复合物、结合金属离子和配体等性质而广泛用于生物传感。然而，其形成过程尚未完全理解。本文构建了一种重现性高、可再生且构建省时的DNA四面体平台，并与双偏振干涉（DPI）联用，实时、无标记研究富含鸟嘌呤单链DNA（G-rich ssDNA）与Pb2+的特异性相互作用...
本文报道了一种紧凑、低成本且集成的无标记生物传感器构型，其基于金纳米结构的局域表面等离子体共振（LSPR）对周围介质折射率变化的敏感性。为实现传感器紧凑化与微型化，作者在梯度折射率（GRIN）透镜的平面表面制备了金纳米盘阵列；该透镜既作为传感基底，又作为收集金结构散射光的成像物镜。将纳米结构化 GRIN 透镜集成到微流控流池中，可在...
生物层干涉（BLI）是一种实时、无标记的光学传感技术，已显著推动疫苗研究与开发。BLI Octet 平台相比传统标记方法具有高通量、操作简便、可靠性和高精度等优势。多种策略可将病原体或宿主分子固定在 BLI 生物传感器表面，用于实时动力学与亲和力分析、定量检测和高通量滴度测定。这些策略可应用于表位设计、抗体筛选、病原体多样性分析、宿...
本研究开发一种名为迭代力学特性（iMECH）分析仪的微流控生物传感器，用于对单个细胞进行无标记生物力学表征，以区分转移性和非转移性人乳腺细胞系。此前结果表明，脉冲机械纳米压痕可调节细胞生物力学，使转移性和非转移性细胞系产生明显不同的力学响应。iMECH分析仪将这一概念转化为更具临床相关性的微流控平台。该分析仪通过负压驱动细胞穿过由窄...
表面电荷对纳米材料中电子和纳米流体器件中离子输运的调控已被广泛用于开发高灵敏、无标记的电化学生物传感器。然而，此类表面电荷效应纳米电学生物传感器在生理条件（约160 mM高离子浓度）下通常失效，因为表面电荷在短距离（<1 nm）内被屏蔽。本文提出一种通用策略，通过可重构离子浓度极化（ICP）在孵育过程中原位预浓缩目标分子，并在信号读...
本文提出并演示了一种基于倾斜光纤布拉格光栅（TFBG）的表面等离子共振（SPR）无标记生物传感器，利用特殊长链苯硼酸衍生物高灵敏、高选择性地检测糖蛋白。TFBG 作为近红外光传感元件，可在镀有纳米金属层的纤芯表面激发 SPR，通过测量通信波段透射光谱变化准确检测 SPR 特性。实验制备了 10° TFBG 并镀 50 nm 金膜以激...
实时细胞分析（RTCA）系统可用于无标记、实时监测癌细胞增殖、活力、侵袭和细胞毒性。RTCA 系统使用 16 孔微孔板，板底带有金微电极生物传感器阵列；当细胞贴附到微电极上时，会引起交流阻抗变化，系统通过测量该过程中产生的电场来分析细胞增殖、活力、形态和迁移。本文综述了 RTCA 系统的工作方法，并讨论利用该系统开展的研究，包括通过...
本文报道了一种基于噻吩蓝（Thi）和金纳米颗粒（AuNPs）共功能化二硫化钼（MoS2）纳米片（MoS2-Thi-AuNPs）的无标记、简便电化学传感平台，用于高灵敏检测 microRNA-21（miR-21）。Thi 既作为还原剂参与合成 MoS2-Thi-AuNPs 纳米杂化材料，又作为电化学信号分子监测 DNA-RNA 杂交过...
荧光微阵列检测系统虽灵敏，但探针固定差异和重复性差会影响最终读出与定量能力。本文报道一种无标记、高通量光学生物传感器，可用于荧光微阵列校准。该传感器基于商用平板扫描仪，通过硬件与软件改造成为干涉反射成像传感器（IRIS）。作者利用 RGB LED 照明和反射干涉原理，对无标记微阵列上的 DNA 杂交及 DNA 导向抗体固定进行成像与...
光学谐振器以其高灵敏度和快速响应时间著称，在生物医学领域具有广泛应用，癌症检测是其中一项有前景的应用。当前癌症诊断仍存在成本高、侵入性强和耗时长等局限，亟需新技术突破。光学谐振器的高灵敏度有助于在疾病早期进行医学检测。本文阐述回音壁模式（WGM）和环形光学谐振器的基本原理，并补充癌症生物标志物诊断相关知识，讨论光学谐振器用于特定生物...
电活性场效应晶体管（FET）生物传感器在生命科学中具有重要价值，可提供直接、快速、高灵敏的无标记生物分子检测。本文系统研究了基于乙醇胺（EA）和聚乙二醇（PEG）衍生物涂层的表面功能化及生物标志物共价固定策略，并与传统硅石单体方法比较，以提高纳米线 FET 生物传感器的灵敏度和分子选择性。通过定量荧光显微镜、原子力显微镜和开尔文探针...
埃博拉病毒可传播高传染性且常致死的人类疾病，目前尚无特效抗病毒治疗，因此快速、准确、早期诊断埃博拉病毒病（EVD）对公共卫生防控至关重要，尤其在资源有限且疾病流行的地区。本文报道了一种基于还原氧化石墨烯（rGO）的场效应晶体管（FET）生物传感器，用于实时检测埃博拉病毒抗原。该传感器利用石墨烯基材料的半导体特性，在源漏电极之间形成导...
铜离子在生物过程中起重要作用，其浓度异常与多种疾病相关，因此可作为诊断靶标。现有铜离子监测多依赖昂贵、非便携且操作复杂的仪器。本文报道一种无标记、高灵敏的电化学离子检测生物传感器，基于甘氨酸-甘氨酸-组氨酸（Gly-Gly-His，GGH）三肽自组装单层与 Cu2+ 的螯合作用。作者通过合成硫辛酸-GGH 偶联物（Lpa-GGH），...
本文提出一种基于杂交链式反应（HCR）信号放大的无标记纳米孔生物传感器，用于检测 DNA 靶标。该传感器以多孔阳极氧化铝（AAO）膜为纳米孔换能器，膜表面通过氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）和磺基琥珀酰亚胺基-4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯（Sulfo-SMCC）固定 5'-巯基 DNA 捕获探针。靶标 DNA/mR...
快速筛选活性化合物对复杂天然药物的研究与开发至关重要。本文报道了一种基于选择性适配体-羧基荧光素/氧化石墨烯能量转移光学传感器，并结合微流控芯片电泳分离的同时无标记多药筛选新方法。研究选择七种传统中药单体作为G-四链体配体筛选对象。筛选结果显示，大豆苷元、盐酸小檗碱、盐酸药根碱和防己诺林碱为G-四链体活性配体，栀子苷和苦参碱为非活性...
本文提出并实验验证了一种基于光纤马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的无标记光学纤维生物传感器，用于检测牛血清白蛋白（BSA）浓度。该传感器在单模光纤内构建微腔，使入射光分为光纤芯导模和微腔模式，两束光重新叠加形成干涉。外部介质可通过连接微腔与光纤表面的微流道直接进入微腔，与光纤芯信号相互作用。器件采用飞秒激光微加工和化学刻蚀制备。该光纤干...
无标记核酸检测利用光纤换能器，避免了传统检测中昂贵的荧光标记步骤，但其灵敏度受换能器设计与构型限制。本文提出一种高灵敏度无标记光纤生物传感器，采用高双折射（Hi-Bi）椭圆石英微光纤的偏振干涉特异性检测DNA分子。微光纤Sagnac干涉仪将目标单链DNA（ssDNA）浓度的微小变化转换为偏振干涉光谱的波长漂移。传感器对100 pM至...