本文报道了一种基于光纤端面金纳米盘阵列局部表面等离子共振（LSPR）的微型化光纤纳米探针生物传感器。该探针采用电子束光刻和金属 lift-off 工艺在单模光纤端面直接制备可重复使用的金纳米盘阵列，形成介电-金属混合 LSPR 界面。通过混合自组装单分子层（SAM）将小鼠抗人前列腺特异性抗原（PSA）单克隆抗体固定于探针表面，用于无...
区分人源或禽源甲型流感病毒是预防流感大流行的关键需求。甲型流感病毒血凝素（HA）对人源唾液酸受体Neu5Acα(2-6)Gal和禽源受体Neu5Acα(2-3)Gal的选择性结合由HA和神经氨酸酶（NA）基因型决定，是区分人源与禽源流感A病毒的重要特征。本文报道了以固定化6'-唾液酸乳糖（Neu5Acα(2-6)Galβ(1-4)G...
电容生物传感器属于亲和生物传感器，通过直接记录传感器表面与目标分子之间的结合来工作。这类传感器测量电解质/电极界面处介电层的介电性质和/或厚度变化。电容生物传感器迄今已成功用于蛋白质、核苷酸、重金属、糖类、小分子有机物和微生物细胞的检测。近年来，微接触印迹方法被用于在电容电极表面创建非常灵敏和选择性的生物识别空腔。本章综述了电容生物...
本研究首次报道了一种基于便携式表面等离子共振（SPR）系统对人肠道病毒71型（EV71）进行无标记快速定量检测的方法。该SPR仪器采用低功耗微型化平台，将红色光谱可调有机发光二极管（OLED）集成于梯形棱镜上，构成一次性光源模块，以提高实验室和现场应用的便携性。信号处理采用反射率曲线积分面积法，以增强信噪比。研究选择EV71主要衣壳...
癌症细胞的快速、灵敏和特异性检测对癌症诊断与预后至关重要。本文开发了一种基于聚腺嘌呤（polydA）修饰适配体金电极（GE）和 polydA 适配体功能化金纳米颗粒/氧化石墨烯（AuNPs/GO）杂化物的三明治电化学生物传感器，通过差分脉冲伏安法（DPV）实现乳腺癌细胞 MCF-7 的无标记、选择性检测。由于 polydA 序列与金...
本文报道了一种集成毛细微流控的传感器系统，用于在芯片上快速组装生物纳米受体界面并实现无标记生物传感。作者利用基因工程烟草花叶病毒（TMV）病毒样颗粒（VLP）作为纳米受体，其表面显示数千个相同的FLAG标签肽，用于抗体检测。通过开放通道毛细微流控系统中的毛细作用和表面蒸发，实现了VLP受体层在阻抗传感器上的受控、加速组装。仅使用5 ...
本研究原位监测了抗粘附涂层聚(L-赖氨酸)-接枝-聚乙二醇（PLL-g-PEG）及其精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）功能化形式 PLL-g-PEG-RGD 与绿茶多酚表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCg）的相互作用，并实时记录 EGCg 暴露后涂层上的细胞粘附动力学。所用板载波导生物传感器可监测小分子结合，对细胞膜位置及细胞质量分布...
登革病毒（Dengue virus, DENV）是主要由埃及伊蚊和白纹伊蚊传播的虫媒病毒，感染可致出血热甚至死亡，早期检测对降低病死率至关重要。本文报道一种肝素功能化单壁碳纳米管（single-walled carbon nanotubes, SWNT）网络化学电阻生物传感器，用于低成本、无标记、快速检测完整DENV。肝素是宿主细胞...
金黄色葡萄球菌分泌并展示于细胞膜上的蛋白A（Protein A, PA）是鉴定该病原体的重要生物标志物，其快速、特异检测有助于感染识别和治疗决策。本文报道一种简单、无标记、快速的光学生物传感器，用于特异性检测蛋白A。蛋白A结合适配体（PAA）作为捕获探针，通过氨基偶联化学固定在纳米结构氧化多孔硅（PSiO2）薄膜上；多孔硅薄膜作为光...
麸质是存在于小麦及其相关谷物中的蛋白质复合体，由麦胶蛋白和谷蛋白构成，赋予烘焙食品、面包和意面特定质地。麦胶蛋白是引发乳糜泻的主要致病因子，而乳糜泻是西方世界最常见的食物相关疾病之一。鉴于麦胶蛋白检测的重要性，本研究将石英晶体微天平（QCM）这一廉价、坚固的压电换能技术与光子固定技术（PIT）相结合。PIT是一种有效的表面功能化方法...
个性化医学不仅有助于疾病预防、筛查和制定更有效的治疗策略，也能降低现有疗法的副作用。解析基因调控通路可为严重疾病起源提供可靠预后分析，并帮助为个体选择最合适的治疗。mRNA 前体可变剪接是重要的基因调控机制，使细胞根据发育或稳态状态从同一基因产生不同蛋白产物；其失调与疾病发生和进展密切相关，构成一类重要且新颖的生物标志物。本文报道了...
本文提出一种CMOS电容传感器阵列，作为紧凑、低成本的高通量细胞生长监测平台。该生物传感器由8×8个CMOS全差分基于电荷的电容测量传感器组成，采用直流输入ΣΔ调制器将传感器信号转换为数字值，用于读取生物/化学数据并进行后续信号处理。为补偿电流镜晶体管失配，作者提出校准电路，能以小于8.2%的误差消除输出电压偏移。作者利用不同介电常...
本研究开发了一种基于过度倾斜光纤光栅（Ex-TFGs）的无标记免疫传感器平台，用于高特异性和快速检测人 N 端 B 型利钠肽原（NT-proBNP）。NT-proBNP 是心力衰竭预后评估和风险分层的重要生物标志物。作者利用实验室制备的高纯度抗 NT-proBNP 单克隆抗体（MAbs），通过葡萄球菌蛋白 A（SPA）法将其固定在光...
生物传感器是利用电学换能器和生物组分研究环境的装置，通常用于检测生物结构、生物体及生物过程。由于该领域发展迅速且类型多样，技术体系常显得复杂，但其基本原理并不困难。本综述聚焦于近年来用于检测完整细菌细胞的生物传感器进展，包括依赖外加标记组分的传感器，以及不依赖标记组分、直接检测换能器上结合事件或结合结构的传感器。文章还介绍了在生物传...
大肠杆菌O157:H7是引起食源性出血性腹泻、发热和呕吐的肠出血性病原菌，其暴发对公共卫生构成严重威胁。为满足食品污染病原菌快速、灵敏检测需求，本研究开发了一种无标记石墨烯界面电学生物传感器。该传感器将石墨烯纳米结构与电容叉指微电极互连，并在表面固定抗大肠杆菌O157:H7特异性抗体。石墨烯的高载流子迁移率和生物相容性增强了电极界面...
快速、灵敏且特异性地检测双酚A（BPA）对食品安全具有重要意义。本文利用抗BPA适配体和碳化钼（Mo2C）纳米管，构建了一种无标记、低背景信号的BPA荧光生物传感器。在无BPA存在时，抗BPA适配体在辅助DNA（Help-DNA）协助下形成G-四联体结构，显著增强N-甲基正卟啉IX（NMM）的荧光信号；当BPA存在时，BPA与抗BP...
呼吸道病毒（如流感、副流感、呼吸道合胞病毒、冠状病毒、中东呼吸综合征冠状病毒和寨卡病毒）感染是全球重大公共卫生威胁。尽管已有多种基于RNA扩增的诊断方法，但临床使用仍受速度、灵敏度和特异性不足的限制。本文报道一种等温、无标记、一步式RNA扩增/检测系统iROAD，用于呼吸道疾病诊断。该系统将一步等温RNA扩增方法与生物光学传感器耦合...
本文报道了一种用于灵敏检测miRNA-155的无标记电化学生物传感器，该传感器将酶催化原位生成电子介导物与催化发夹组装（CHA）诱导的目标循环放大策略相结合。工作中，碱性磷酸酶（ALP）水解非活性底物1-萘磷酸（NPP）产生磷酸根离子（PO4^3-），后者进一步与酸性钼酸盐反应，在电极表面形成大量钼磷酸盐阴离子（PMo12O40^3...
本文报道了一种快速、高灵敏、高特异且低成本的电容式亲和生物传感器，用于双酚A（BPA）的无标记单步检测。该传感器采用印刷电路板（PCB）材料，可通过桌面设备快速、低成本地制备原型。检测高灵敏度来源于BPA特异性适配体探针以及大电极结构，后者可增强交流电热（ACET）效应，实现BPA分子向电极表面的长程输运。电容传感技术通过测量样品/...
本文报道了一种全集成石墨烯场效应晶体管（GFET）生物传感器，用于水相中铅离子（Pb2+）的无标记检测，并首次在石墨烯纳米电子器件中实现G-四联体结构转换生物传感原理。作者通过实验证明，一端固定于石墨烯表面的富G单链DNA可与Pb2+特异性相互作用，并折叠形成G-四联体结构。由于带电DNA链的结构转换会改变石墨烯表面附近的电荷分布，...