Using Biosensors to Study Free Fatty Acid Receptor Pharmacology and Function.
游离脂肪酸（FFA）家族G蛋白偶联受体（GPCR）因在代谢和炎症中的调控作用而成为潜在药物靶点，但其药理学复杂，研究困难。近年来，能够在活细胞中实时评估生物功能的生物传感器技术显著增强了GPCR药理学与功能研究能力。这些技术包括遗传编码传感器，其通过生物发光或荧光蛋白在刺激下改变发光强度或发射波长来报告受体结合、构象变化、G蛋白激活...
Whole cell based microcontact imprinted capacitive biosensor for the detection of Escherichia coli.
本研究开发了一种无标记、选择性且灵敏的微接触印迹电容生物传感器，用于检测大肠杆菌。该传感器结合微接触印迹技术与电容生物传感技术，成功实现对大肠杆菌的识别。首先制备大肠杆菌印章，随后以 N-甲基丙烯酰-L-组氨酸甲酯（MAH）为氨基酸基识别单体、2-羟乙基甲基丙烯酸酯（HEMA）为单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）为交联剂，在紫...
Exonuclease III-assisted cascade signal amplification strategy for label-free and ultrasensitive electrochemical detection of nucleic acids.
本文报道了一种基于自催化和外切酶III（Exo III）辅助级联信号放大策略的简单、信号开启型无标记电化学生物传感器，用于超灵敏DNA检测。在目标DNA（T-DNA）存在下，发夹DNA探针HP1的3′突出片段与T-DNA杂交，触发Exo III切割过程，同时释放T-DNA并自主产生新的DNA片段；该片段进一步与电极表面的另一发夹DN...
Label-free graphene biosensor targeting cancer molecules based on non-covalent modification.
本文报道了一种基于抗体修饰石墨烯场效应晶体管（GFET）的无标记免疫传感器。靶向癌胚抗原（CEA）的抗体通过非共价修饰固定于石墨烯表面。双功能分子1-芘丁酸N-羟基琥珀酰亚胺酯（PYR-NHS）由芘基和活性琥珀酰亚胺酯基组成，其芘基通过π-π堆积与石墨烯非共价作用，琥珀酰亚胺酯基与抗体表面氨基反应，实现抗体表面固定。X射线光电子能谱...
A sensitive DNA capacitive biosensor using interdigitated electrodes.
本文报道一种基于叉指电极（IDE）的无标记亲和型电容生物传感器，用于核酸检测。作者优化了巯基化 DNA 探针的纯化与固定流程，以减少商业探针中污染物对金电极表面自组装的影响，并在清洁后的金微电极上共价固定基于西尼罗病毒 Kunjin 株序列的 24 核苷酸单链 DNA 探针。传感器通过测量 IDE 间双电层电容变化来识别互补靶 DN...
A novel label-free cell-based assay technology using biolayer interferometry.
生物层干涉（BLI）是一种成熟的光学无标记技术，用于研究生物分子相互作用。本文首次报道基于细胞的BLI（cBLI）应用，可在无标记条件下实时监测活细胞内的信号转导。将人A431上皮样癌细胞捕获到胶原包被的生物传感器上并进行血清饥饿处理，随后暴露于靶向不同受体的激动性化合物，同时记录cBLI信号。表皮生长因子（EGF）刺激表皮生长因子...
Biosensor based on a silicon nanowire field-effect transistor functionalized by gold nanoparticles for the highly sensitive determination of prostate specific antigen.
我们利用具有肖特基接触（Si-Ti）的硅纳米线场效应晶体管（NW FETs），实现了人血清中前列腺特异性抗原（PSA）的无标记实时检测。NW FETs采用SOI材料，通过高分辨电子束光刻、薄膜真空沉积和反应离子刻蚀工艺制备，避免了掺杂和热退火等复杂步骤，显著简化了晶体管制造。研究建立了将抗体半片段共价固定于经含巯基3-缩水甘油丙基三...
Hybrid organic/inorganic interfaces as reversible label-free platform for direct monitoring of biochemical interactions.
将有机与无机材料结合构建杂化纳米结构，是开发无标记生物传感平台并克服电容传感器在液体中漏电流问题的有效途径。本文采用超薄高介电常数 Al2O3 层与纳米结构有机功能尾相结合，构建可在液体中直接监测生物特异性相互作用且适用于极低分析物浓度的平台。作为概念验证，作者报道了一种可逆无标记谷胱甘肽-S-转移酶（GST）生物传感器。该传感器通...
High sensitive and selective electrochemical biosensor: Label-free detection of human norovirus using affinity peptide as molecular binder.
诺如病毒是引起胃肠炎和食源性疾病暴发的主要病原体。本研究开发了一种基于亲和肽识别元件的无标记电化学生物传感器，用于检测人类诺如病毒。通过进化噬菌体展示技术筛选得到一系列经氨基酸替换并引入半胱氨酸的识别肽，化学合成后固定于金电极表面，形成自组装单分子层。利用石英晶体微天平（QCM）、循环伏安（CV）和电化学阻抗谱（EIS）评估金-固定...
Low-Volume Label-Free Detection of Molecule-Protein Interactions on Microarrays by Imaging Reflectometric Interferometry.
本文报道了一种用于微阵列高通量蛋白相互作用分析的无标记检测系统。作者采用单波长成像反射干涉（1λ-iRIf）作为检测技术，并制备显微镜载玻片格式的微流控流池，以降低试剂消耗并兼容常规实验室操作。与成像表面等离子共振、石英晶体微天平或生物层干涉相比，该系统对温度漂移更稳健，且可分析更大阵列。系统空间分辨率为7 µm，时间分辨率≤50 ...
Anti-IgG-anchored liquid crystal microdroplets for label free detection of IgG.
利用4-氰基-4'-戊基联苯（5CB）液晶微滴中分子取向随免疫球蛋白G（IgG）抗原相互作用发生的变化，开发了一种用于生物流体中快速、无标记检测IgG的生物传感器。为制备液晶微滴生物传感器，在十二烷基硫酸钠（SDS）作为介导剂和两亲性聚苯乙烯-b-丙烯酸（PS-b-PA）作为液晶/水界面修饰剂存在下，制备了抗IgG（AIgG）锚定的...
Label-free detection of sex determining region Y (SRY) via capacitive biosensor.
本文首次提出一种基于简单分形结构的电容生物传感器，用于性决定区域Y（SRY）基因的无标记检测与定量。SRY基因位于Y染色体短臂，参与男性性腺发育，其突变或异常与不育、性功能障碍及多种基因突变疾病相关。作者设计了硅基分形电容传感器，采用Parylene C作为介电钝化层以提高传感性能，并集成PDMS微通道以便在检测区进行流体处理。传感...
Surface-enhanced infrared absorption studies towards a new optical biosensor.
反射干涉光谱（RIfS）在可见光区已成熟，通过测量敏感层光学厚度变化来检测分析物结合。将其工作波段移至中红外区后，传感器除厚度信息外还可获得分子弱吸收指纹，但水溶液中的吸收信号通常较弱。本文提出利用表面增强红外吸收（SEIRA）放大中红外指纹信号，并以水在约3300 cm−1处的宽OH伸缩/弯曲倍频吸收带作为模型体系进行演示。实验在...
Surface plasmon resonance based biosensor: A new platform for rapid diagnosis of livestock diseases.
表面等离子共振（SPR）生物传感器是最先进且发展成熟的光学无标记生物传感技术之一，可对环境、生物技术、医学诊断、药物筛选、食品安全及畜禽领域中的多种分析物进行高灵敏度检测。印度畜禽产业经济贡献巨大，但细菌、病毒和真菌疾病造成严重生产损失，因此需要准确、灵敏且快速的诊断方法。SPR 生物传感器能够实时监测生物识别元件与靶标结合引起的界...
Fast spectral surface plasmon resonance imaging sensor for real-time high-throughput detection of biomolecular interactions.
本文报道了一种基于液晶可调谐滤波器（LCTF）波长探测的快速表面等离子共振（SPR）成像生物传感器系统。该系统将光谱法提供的宽动态检测范围与二维（2-D）生物传感器阵列的多路高通量数据采集相结合。所提方案的关键特征是采用反馈回路驱动 LCTF，以快速跟踪目标分子结合到传感器表面所引起的 SPR 反射谷移动。实验结果表明，该系统可在约...
Mesoporous nanospheres functionalized optical microfiber biosensor for low concentration neurotransmitter detection.
本文报道了一种无标记、超灵敏的光学微光纤干涉生物传感器，用于低浓度神经递质5-羟色胺（5-HT）检测。该传感器基于非绝热拉锥微光纤干涉仪，利用高锗掺杂光纤经火焰拉丝形成直径约6.4 μm、长度约1.5 cm的微光纤锥，激发HE11与HE12模并产生干涉条纹。传感区表面通过APTES硅烷偶联剂修饰，并静电吸附Ag@SiO2@mSiO2...
Porous Silicon-Based Biosensors: Towards Real-Time Optical Detection of Target Bacteria in the Food Industry.
快速检测目标细菌对保障食品安全和预防食源性疾病至关重要。本文报道了一种用于在复杂食品工业过程水中鉴定和定量大肠杆菌（Escherichia coli，E. coli，作为模型指示菌）的光学生物传感器。该传感器基于纳米结构氧化多孔硅（PSi）薄膜，并在其表面功能化抗 E. coli 特异性抗体。将传感器直接暴露于新鲜切配果蔬加工线采集...
Label-free optical sensor based on red blood cells laser tweezers Raman spectroscopy analysis for ABO blood typing.
ABO血型鉴定的临床意义不仅限于输血医学，研究还显示其与多种疾病易感性相关，甚至包括癌症。本研究首次将自制激光镊拉曼光谱（LTRS）系统应用于红细胞（RBCs）检测，旨在开发一种无标记、简单且客观的血型鉴定方法。LTRS将激光捕获与微拉曼光谱相结合，可在液相中无基底干扰地捕获单个活细胞，并用同一束激光激发拉曼散射。研究在420–17...
A novel label-free and sensitive electrochemical biosensor for Hg
本文报道了一种基于连接酶介导形成G-四链体–血红素DNAzyme的新型无标记电化学生物传感器，用于检测Hg2+。首先，Cp探针通过Au–SH键固定于金电极表面。在Hg2+存在下，Cp和Ap探针分别通过特异性T–Hg2+–T作用与LJ探针部分杂交；随后，在T4连接酶作用下，Cp的3′-OH末端与Ap的5′-PO4末端连接，形成富含G的...
Scalable Production of Sensor Arrays Based on High-Mobility Hybrid Graphene Field Effect Transistors.
本文报道了一种可规模化制备基于金纳米粒子修饰石墨烯场效应晶体管（AuNP-Gr-FET）的DNA生物传感器的工艺。该工艺通过物理气相沉积在化学气相沉积石墨烯上形成亚单层金，再经热退火生成单分散金纳米粒子（AuNPs）。FET采用四探针构型，并利用优化的双层光刻工艺（PMGI/S1813）制备，XPS和AFM证实器件表面化学洁净，具有...