绝缘体上硅（SOI）晶圆是光学集成电路最具吸引力的平台之一，有望实现高性能超大规模集成（ULSI）和器件微型化。本研究基于对多孔硅微腔（PSM）光学特性的仿真，通过电化学刻蚀在 SOI 晶圆上成功制备了用于 1555.0 nm 光波长 DNA 检测的高效 PSM。反射光谱中半高宽约 26.0 nm 的窄谐振峰赋予器件高 Q 因子，从...
本文报道了一种基于碳纳米纤维（CNF）纳米电极阵列的无标记生物传感器，用于心肌肌钙蛋白I（cTnI）检测，以辅助急性心肌梗死的早期诊断。作者将抗人心肌肌钙蛋白I单克隆抗体（anti-cTnI）固定于垂直排列的CNF表面，并采用循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）监测抗体固定及人cTnI结合过程。结果表明，抗体—抗原特异性结合会...
本文报道了一种全聚合物电化学微流控生物传感器，以Topass为基底，采用对甲苯磺酸盐掺杂聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT:TsO）及其羟甲基衍生物PEDOT-OH:TsO构成的导电聚合物双层作为电极材料。PEDOT-OH:TsO层通过共价修饰分别固定对氨苄西林（ampicillin）或卡那霉素A（kanamycin A）具有高...
本文批判性综述了可实现无标记DNA检测的电化学DNA生物传感器的检测限，涵盖其生物电化学换能原理与近年突破。作者根据生物电化学换能性质建立简单分类，比较直接鸟嘌呤氧化、非法拉第阻抗、氧化还原探针标记、长程电子转移、导电聚合物以及法拉第电阻变化等类型传感器的效率。综述指出，电化学DNA传感器相比荧光法具有无标记和直接电换能优势，但检测...
基于水平极化表面剪切波的表面声波（SAW）器件可实现蛋白质的直接、无标记实时检测。信号响应变化主要来源于器件表面质量增加和粘弹性变化。通过合适的传感器构型，可通过测定振荡器谐振频率变化检测各类结合反应。构建生物传感器时，SAW器件需涂覆能特异性结合分析物的传感层。涂层中引入中间水凝胶层已被证明非常适合固定与分析物对应的捕获分子或配体...
本文报道了一种用于飞摩尔级微小RNA（microRNA，miRNA）检测的简单、超灵敏无标记生物传感器。该传感器以氧化铟锡（ITO）玻璃片为基底，在其表面通过醛基硅烷固定一层电荷中性的吗啉捕获探针（morpholino capture probes，MCPs）。当目标miRNA与MCPs杂交后，原本中性的电极界面因miRNA磷酸骨架...
本文基于自催化和外切酶III（Exo III）辅助的目标循环放大策略，开发了一种简单、无标记、等温且超灵敏的电化学DNA生物传感器。作者将四链体形成寡核苷酸S1与分子信标S2杂交构建双链DNA探针，并通过Au–S作用固定于金电极表面作为识别元件。当目标核酸存在时，分子信标链可被Exo III逐步切除，同时释放目标DNA并自主生成新的...
近年来，聚苯胺或其衍生物可通过共轭界面与DNA碱基间的π-π作用高效固定探针DNA。本文以自掺杂聚苯胺（SPAN）–DNA杂化体为平台，构建无标记、无试剂且具有电化学自信号放大特征的DNA生物传感器。该策略基于SPAN与DNA碱基间的π-π作用，以及单链DNA（ssDNA）与双链DNA（dsDNA）在刚性、碱基堆积、电荷分布和长程电...
本文报道了一种用于检测 microRNA-155（miRNA-155）的新型无标记安培生物传感器。该传感器基于由 Nafion、硫堇（Thi）和钯纳米颗粒（nano-Pd）组成的导电自组装多层结构。首先将 Nafion 滴涂在裸玻璃碳电极（GCE）表面，随后利用 Nafion 的阳离子交换作用吸附 Thi；再借助 Thi 的氨基作为...
特异性生物识别是许多生物过程的关键，亟需高灵敏、无标记的生物传感器。超材料因其独特电磁特性成为生物传感的潜在选择。本研究基于太赫兹超材料，利用十八烷硫醇（ODT）和生物素对其进行功能化，制备了一种用于检测链霉亲和素–琼脂糖（SA）的无标记、高灵敏且特异性传感器。结果表明，超材料的低频和高频共振模式均可用于SA检测；在未稀释商业SA溶...
光学生物传感技术对无标记监测生物分子相互作用至关重要。随着功能蛋白质组和药物发现对高通量应用的需求增加，需要简便且通用的受体蛋白固定化方法。本文开发了一种用于微环谐振器生物传感器的聚合物平台，使受体蛋白可直接固定在波导表面，无需额外表面修饰。采用三种前驱体混合的溶胶-凝胶过程制备液态杂化聚硅氧烷，该材料可光刻、光固化并用于紫外压印。...
本研究为增强金属离子扰动液晶取向的能力，设计了一种基于特异性寡核苷酸探针的无标记液晶生物传感器，用于重金属离子的高选择性、高灵敏检测。该策略利用目标诱导的 DNA 构象变化，增强目标分子对液晶取向的破坏，从而放大光学信号。以具有特异性结合两个 DNA 胸腺嘧啶（T）碱基特性的 Hg2+ 为模型重金属离子。在 Hg2+ 存在下，特异性...
本研究开发了一种无标记电化学阻抗生物传感器，用于检测蓝藻毒素微囊藻毒素-LR（MC-LR）。MC-LR适配体通过Au-S相互作用固定于金电极表面；当目标MC-LR存在时，适配体与MC-LR结合形成复合物，引起电极表面结构变化，使电子转移阻抗降低。阻抗降低率与MC-LR浓度对数在1.0×10^-7–5.0×10^-11 mol/L范围...
本文提出一种利用导电聚合物聚苯胺（PAn）电子转移阻碍（绝缘）特性进行单核苷酸多态性（SNP）无标记基因分型的电化学生物传感器。金电极表面固定寡核苷酸捕获探针（CP），在低严谨性条件下与 SNP 靶标杂交后，用核酸酶 I 和 Surveyor 去除游离探针及错配双链，仅保留完全匹配双链。随后在辣根过氧化物酶（HRP）、苯胺和过氧化氢...
本文报道一种简单、无标记的生物传感方法，用于利用光纤颗粒等离子体共振（FOPPR）生物传感器测定抗卵白蛋白抗体（anti-OVA）和抗小鼠IgG抗体的抗原-抗体结合动力学常数。FOPPR传感器基于金纳米粒子修饰的光纤，金纳米粒子表面通过混合自组装单分子层修饰，以偶联分子探针报告物（卵白蛋白OVA或小鼠IgG），使其与相应分析物（an...
微纳加工技术的进步使人们能够制备尺寸不断缩小的机械换能器，用于检测生物分子相互作用和基础生物过程中产生的力、运动、力学性质和质量变化，因此基于纳米机械系统的生物传感器在过去十年受到广泛关注。本综述系统阐述了当生物吸附或相互作用发生在悬空机械结构表面时发生的力学现象，并引导读者理解生物分子吸附后发生变化的参数：质量、表面应力、有效杨氏...
生物传感技术面向现代诊断、急诊多专科诊所、医院和实验室需求，兼具检测方法的灵敏度与生物分子的构型选择性。近年来，纳米多孔硅（PS）因易于制备、特殊光物理性质、可调控形貌和多样表面化学，成为生物传感器换能器的重要候选材料。本综述系统介绍 PS 的电化学刻蚀制备、孔隙率调控及表面化学修饰方法，并总结其用于葡萄糖、DNA、抗体、细菌、病毒...
本文报道了一种基于还原氧化石墨烯场效应晶体管（R-GO FET）的无标记超灵敏生物传感器，用于检测前列腺癌生物标志物前列腺特异性抗原/α1-抗糜蛋白酶复合物（PSA-ACT）。器件中的R-GO通道由氧化石墨烯（GO）纳米片通过自组装形成网络后经还原制得。PSA-ACT复合物与固定在R-GO通道表面的PSA单克隆抗体发生免疫反应后，引...
本文通过氧化石墨烯（GO）荧光猝灭实现了汞(II)离子（Hg2+）的无标记荧光检测。经单链DNA适配体功能化的水溶性GO纳米片，在无Hg2+时，于488 nm激发下在600 nm处呈现强荧光发射。当水溶液中出现Hg2+时，由于胸腺嘧啶–Hg2+–胸腺嘧啶复合物的形成，Hg2+被夹在发夹状双链DNA之间，并使Hg2+靠近GO片表面。因...
本研究建立了一种用于无标记检测 HIV-1 蛋白酶（HIV-1 protease）的简易传感方法。将 HIV-1 蛋白酶特异性肽底物经 N 端与羧基化磁性微球偶联，再通过肽 C 端半胱氨酸的硫原子直接固定于金传感器表面。采用表面等离子共振（SPR）实时监测不同粒径（1 μm 和 30 nm）磁性微球-肽探针的固定及蛋白酶切割效率；采...