为成功治疗感染，实时分析以及提高多重检测能力、灵敏度和成本效益至关重要。本研究采用表面增强拉曼散射（SERS）技术，旨在基于单细胞水平获得的 SERS 指纹图谱对病原菌进行识别和区分。多种常见于菌血症感染中的细菌属在 5 分钟内被成功识别，且无需使用抗体或其他特异性受体。该 SERS 直接检测平台的关键是 SERS 基底，其兼具低成...
本文报道了一种基于磷酰胺吗啉寡核苷酸（PMO）功能化纳米通道的生物传感器，用于无标记检测微小RNA（miRNA），具有超高灵敏度和高序列特异性。PMO作为捕获探针共价锚定在纳米通道表面。由于PMO具有中性骨架和高序列特异性亲和力，PMO与miRNA的杂交效率提高，从而显著降低背景信号，提升检测特异性和灵敏度。该传感器通过监测PMO/...
石房蛤毒素（Okadaic acid, OA）是贝类富集的海洋毒素。本文报道一种简单、灵敏且无标记的间隙电学竞争生物检测方法用于检测该毒素。该间隙电学生物传感器由叉指金微电极构成，先在绝缘间隙中修饰金纳米颗粒（AuNPs），并利用 AuNPs 的自催化生长作为导电桥。AuNPs 的生长在葡萄糖和氯金酸（HAuCl4）溶液中实现：Au...
本研究将氧化石墨烯（GO）修饰到化学活化铅笔石墨电极（PGE）表面，制备一次性 CA/GO/PGE，并首次用于 miRNA 的伏安法监测。以与阿尔茨海默病相关的 miRNA-34a 为对象，在 DNA-RNA 杂交条件下，结合差脉冲伏安法（DPV）实现特异性识别。通过循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱（EIS）和扫描电镜（SEM）表征...
MAGE-1（黑色素瘤相关抗原1）是一种与主要组织相容性复合体结合、可被自身T细胞识别的肿瘤特异性肽。3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷（3-GOPS）常用于制备致密杂金属杂化聚合物。本研究基于氧化铟锡（ITO）构建新型免疫生物传感器，将抗MAGE-1抗体通过3-GOPS共价固定于ITO电极表面，形成自组装单分子层（SAMs）。采用方...
本章概述吗啉寡核苷酸（morpholino oligomers, MOs）在诊断中的应用。MOs 具有骨架电荷中性、离子强度对杂交行为影响弱以及抗酶降解等特性，可用于核酸分析中的信号转导与检测。由于 MO 与核酸杂交时静电作用主要来源于带电核酸分析物，在低离子强度条件下可提高检测灵敏度并降低背景信号。多数文献报道为缓冲液中的体外检测...
非流动生物层干涉（BLI）已成为无标记、实时、高通量监测几乎所有生物分子相互作用的常用工具。需要测量脂质体与多种化合物相互作用动力学的高效筛选方法要求固定化脂质体。本文描述了一种用于相互作用研究的脂质体固定化方法，基于该生物传感器平台的生物物理原理。固定化方法包括装载含DSPE-PEG(2000)-生物素的空间稳定胶束（SSMs），...
本研究基于λ噬菌体分离方案从医院污水中分离到一株烈性噬菌体PaP1，该噬菌体对铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）具有强且高度特异的结合能力。以PaP1为识别元件，作者开发了一种无标记电化学发光（ECL）生物传感器用于快速、灵敏检测铜绿假单胞菌。传感器通过将噬菌体偶联的羧基石墨烯沉积于玻璃碳电极表面制备。当宿...
将巯基引入生物分子以通过强 Au–S 键功能化金纳米棒（GNR）是一种有吸引力的策略。本研究比较了四种向抗人 IgG 抗体表面引入巯基的方法：Traut 试剂、二硫苏糖醇（DTT）、二硫芳香 PEG6-CONHNH2 以及巯基聚乙二醇胺（SH-PEG-NH2）联合 EDC 反应。结果表明，四种巯基化方法均可高效功能化 GNR，简化制...
特定肽适配体可替代昂贵抗体，作为高灵敏度、高亲和力和高特异性检测人绒毛膜促性腺激素（hCG）的非免疫传感探针。本研究将氧化石墨烯（GO）片与特异性肽适配体结合，构建了一种新型、简单、无标记的GO-肽基表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于早期妊娠异常检测。该工作首次通过结合界面实验，在动力学分析中展示了肽适配体与GO片结合的特异性...
莱克多巴胺（ractopamine，RCT）是许多国家禁止在动物中使用的β-受体激动剂，亟需发展高效、特异且灵敏的残留检测方法。本文首先基于抗RCT小鼠单克隆抗体I构建了无标记间接竞争表面等离子共振（SPR）免疫传感器，用于检测猪尿中RCT残留；随后引入抗小鼠兔抗体II进行信号放大，并对RCT与抗体I的预孵育过程进行优化，以进一步提...
背景：目前糖尿病患者的血糖管理仅监测葡萄糖，但葡萄糖代谢还涉及胰岛素等生物标志物，因此不足。提出在葡萄糖之外监测额外生物标志物以改善血糖控制。本研究报道了一种快速、无标记、高灵敏度和准确度的胰岛素生物传感器。该原型也是未来多标志物传感平台技术的前期研究，可进一步改善血糖控制。方法：采用电化学阻抗谱（EIS）在金盘电极上固定胰岛素抗体...
本研究开发了一种基于压电陶瓷谐振器的新型生物传感器，用于直接检测癌症标志物。首次将商用高谐振频率PZT陶瓷谐振器用作压电生物传感器换能器。设计双陶瓷谐振器并联方案：两个谐振器并联，一个作为传感单元，另一个作为控制单元，以最小化温度波动等环境影响并满足生物传感所需频率稳定性。通过测量频率变化检测前列腺特异性抗原（PSA）和甲胎蛋白（A...
抗菌肽可作为生物识别元件用于细菌检测。本文以IIa类细菌素来源的抗菌肽Leucocin A（LeuA）为例，说明其能够以较高亲和力结合革兰阳性单核细胞李斯特菌（Listeria monocytogenes），而对金黄色葡萄球菌（S. aureus）、无害李斯特菌（L. innocua）和粪肠球菌（E. faecalis）等其他革兰阳...
本文报道了一种用于 DNA 杂交检测的微流控电化学芯片（lab-on-a-chip, LOC）装置。该装置由 3×3 微电极阵列与双层微流控阀控操纵系统组成，可对微升级样品进行受控、自动化和高通量分析。微电极表面通过硫醇自组装修饰单链 DNA（ssDNA）探针，用于特异性捕获互补 ssDNA 靶标。检测采用电容法，通过测量 DNA ...
大规模、低成本地制造高灵敏度传感器，用于实时检测生化物和分子物质，为生物分析筛查与医学诊断提供了新机遇。平面集成光子谐振器具有小尺寸、可空间与波长复用、可在晶圆级与微流控系统集成的优点，已成为这些应用领域的有前景传感平台。本文实现了一种光流体无标记生物传感器，其核心是嵌入硅/玻璃微流道中的氢化非晶硅（a-Si:H）微环谐振器，微流道...
在药物治疗中，维持循环药物浓度处于治疗窗内至关重要。针对市场上缺乏可靠的即时检测药物监测系统，本文提出一种新型生物传感器。该传感器以适配体作为识别元件、场效应晶体管作为信号换能器，兼具高选择性和高灵敏度，并以替诺福韦作为模型小分子。传感器生物界面由特异性巯基化适配体与 6-巯基-1-己醇（MCH）组成二元自组装单分子层，其比例通过电...
双模波导（BiMW）传感器是一种新型共光路干涉换能器，基于倏逝场检测原理，结合生物识别元件后可在无标记模式下直接检测生物分子相互作用。由于固有高灵敏度，它在环境监测、医学诊断和食品安全等领域具有成为强有力分析工具的潜力。BiMW传感器采用标准硅基工艺制备，可实现低成本生产，并满足现场检测（POC）所需的便携性和一次性使用要求。本章描...
基于金纳米棒（GNR）的无标记传感因其局域表面等离子共振（LSPR）特性而受到关注。与块体金相比，GNR 的 SPR 对生物结合引起的近表面折射率变化更敏感。已有研究多采用溶液态 GNR 探针，但存在读数波动和储存时间短等问题。本文报道了一种芯片化纳米等离子体生物传感器：将功能化 GNR 固定于（3-巯基丙基）三甲氧基硅烷（MPTM...
尽管磁光表面等离子共振（MOSPR）检测具有较高分析潜力，但其生物传感应用长期受限于芯片稳定性问题。本文提出一种基于新型芯片结构、定制测量配置和改进数据分析方法的解决方案，以克服现有 MOSPR 传感检测的局限。芯片结构由传统具有磁性和等离子体性质的同质金属连续层改为含 Co-Au 合金薄层，该结构兼具改进的等离子体性质和磁光性质，...