本研究在微芯片中采用介电阻抗谱监测生物分子向光消融过程所得异质聚合物表面的吸附。传感器由薄介电层构成，一侧为两个平行碳微带电极，另一侧为光消融表面。与光学生物传感器相比，生物分子无需标记；但当生物分子相互作用发生时，它们需附着到与微电极耦合的聚合物表面。基于该原理，作者开发了一种流动传感器，用于记录吸附动力学，并以牛血清白蛋白（BS...
癌症是全球主要死因之一，早期检测对提高治愈率至关重要。生物标志物如前列腺特异性抗原（PSA）可用于前列腺癌筛查，但传统酶联免疫吸附试验（ELISA）存在样品处理复杂、成本高、便携性差和难以实时监测等不足。近年来，基于纳米材料的无标记生物传感器在速度、灵敏度、成本和通用性方面优于传统方法。一维半导体和石墨烯常用于场效应晶体管（FET）...
单克隆抗体的制备耗时且昂贵，限制了便携式诊断设备在临床和现场检测中的推广。为降低诊断试剂成本并开发新型便携检测设备，本文报道了一种基于纳米酵母–单链可变片段（nano-yeast–scFv）亲和试剂的电化学生物传感器。该传感器以商用屏印金电极为基底，通过生物素化牛血清白蛋白、链霉亲和素和生物素化抗HA抗体将展示scFv的纳米酵母壁碎...
本文报道了一种基于微悬臂梁阵列的生物传感器，用于测量沙门氏菌属与噬菌体展示库来源肽的特异性结合。作者将四种噬菌体来源肽（MSal 020401、MSal 020404、MSal 020415、MSal 020417）分别固定于微悬臂梁表面，并比较其对沙门氏菌属、单核细胞增生李斯特菌和大肠杆菌的选择性，同时以商品化抗沙门氏菌单克隆抗体...
本研究开发了一种基于表面等离子共振（SPR）的无标记活细胞生物传感器，用于G蛋白偶联受体（GPCR）配体结合功能检测，并通过细胞内信号增强提高灵敏度。以β2-肾上腺素受体为模型，将其异源表达于人胚胎肾细胞（HEK-293）质膜上，利用SPR实时监测受体与配体结合引发的细胞膜附近折射率变化。结果表明，表达β2-肾上腺素受体的细胞对异丙...
本文报道了一种基于长程表面等离子体极化激元（LRSPP）金波导的紧凑、低成本、无标记、实时生物传感器，用于检测患者血液血浆中的登革热特异性免疫球蛋白M（IgM）抗体。作者提出并验证了两种表面功能化策略：一种是在传感表面固定登革病毒2型（DENV-2），用于捕获血浆中的登革热特异性IgM；另一种是将患者血浆固定于表面，用于捕获DENV...
无标记亲和生物传感器为新一代医学诊断技术提供了有前景的平台，但在复杂生物介质中使用时，非目标组分在传感表面的吸附会阻碍分析物的特异性检测。本文首次报道了一种基于表面等离子共振（SPR）的生物传感器检测方法，可用于诊断临床血清样品中不同阶段的EB病毒（EBV）感染。该方法通过同时检测针对病毒三种不同抗原的抗体实现诊断。为抑制血清测量过...
本文报道了一种基于欠叠嵌入式硅纳米线场效应晶体管（underlap-embedded SiNW-FET）的无标记电学生物传感器，用于检测禽流感（AI）和人类免疫缺陷病毒（HIV）的抗原–抗体结合。器件在体硅晶圆上通过自上而下工艺制备：采用各向同性与各向异性刻蚀结合形成硅纳米线，并通过自对准双栅和倾斜离子注入精确控制欠叠区域。传感信号...
本文报道了一种基于低温溶液法制备的In–Zn–O（IZO）薄膜晶体管（TFT）的无标记柔性DNA生物传感器。该IZO TFT在280 °C下制备，原始器件开启电压（Von）为-0.8 V，开/关比为6.94×10^5，开态电流（Ion）为2.32×10^-6 A。作者采用干–湿法将二维双交叉（DX）DNA纳米结构固定于IZO表面，固...
本文报道了一种基于金纳米颗粒（Au NP）和氧化石墨烯（GO）双平台的无标记比色 DNA 杂交检测方法。Au NP 具有表面等离子共振引起的颜色变化特性，GO 具有大比表面积和丰富的表面官能团，适合作为 DNA 固定载体。作者将 5′-巯基修饰的 DNA 探针偶联到 Au NP 表面，将 5′-氨基修饰的 DNA 靶标偶联到 GO ...
梳状金微电极阵列（CSGMA）功能化硫醇端卷曲螺旋肽（CCP）自组装单分子层，CCP由凝血酶特异性切割位点（Leu–Val–Pro–Arg–Gly–Ser）连接，用于制备超灵敏、可一次性使用的电化学凝血酶生物传感器。CCP一端含硫醇便于CSGMA功能化，中间含凝血酶特异性肽段提供凝血酶捕获与检测位点。CCP/CSGMA电极采用无标记...
本文报道了一种基于铝纳米孔阵列的表面等离子共振（SPR）折射率生物传感器的制备与性能。针对铝基生物传感器常见的氧化和腐蚀问题，作者开发了基于氧等离子体的铝表面钝化处理，以形成更稳定的氧化铝保护层。通过去离子水浸泡实验和器件有限差分时域（FDTD）模拟，评估了钝化过程对抑制铝腐蚀和维持光学响应稳定性的有效性。作为概念验证，研究将生物素...
细胞检测通常采用流式细胞术等光学荧光技术。本文报道了一种用于目标细胞阻抗检测的纳米电子探针，即纳米针生物传感器。该传感器由底部薄膜导电电极层、其上方的绝缘氧化层、再上方的导电电极层以及最上层保护氧化层构成，并在两层电极之间测量阻抗。当细胞被捕获在纳米针尖端表面时，传感电极间的阻抗下降。细胞在交变电场中的电响应主要源于界面相对介电常数...
受微型化、多重检测和更高灵敏度等潜在优势驱动，折射率纳米等离子体生物传感在较短时间内成为传统表面等离子共振（SPR）生物传感器的替代方案。SPR 已高度商业化，依赖成熟的薄膜表面化学，文献中多包含临床诊断问题的系统分析。相比之下，局域表面等离子共振（LSPR）仍处于更早期、更基础阶段。受新型纳米结构基底制备技术推动，已发表工作通常聚...
本文报道了一种基于三(联吡啶)钌(II)-β-环糊精（tris(bpyRu)-β-CD）与抗凝血酶适配体（aptamer）之间主客体识别的无标记电化学发光（ECL）适配体传感器，用于超灵敏检测凝血酶。首先，氨基末端适配体（NH2-aptamer）通过EDC/NHS偶联反应固定在活化的玻璃碳电极（GCE）表面。随后，利用tris(bp...
本研究结合酶循环反应与 DNA 功能化金纳米颗粒（AuNPs）信号放大，构建了一种用于无标记高灵敏、高选择性 DNA 检测的电化学生物传感器。新设计的发夹结构探针 HP 首先与目标 DNA 杂交，随后利用外切酶 III（ExoIII）进行均相酶切放大。目标 DNA 与 HP 杂交后诱导 ExoIII 对 HP 进行部分切割，释放酶切...
血液安全是全球健康目标。在发达国家，尽管已有预防策略，血小板浓缩物中的细菌污染仍是输血中最大的感染风险。本研究旨在开发一种电导生物传感器，用于通用、快速且灵敏地检测革兰阴性菌。该策略基于免疫传感器：将可寻址磁纳米颗粒与抗脂多糖（LPS）抗体偶联，用于通用捕获革兰阴性菌。细菌捕获过程通过阻抗测量和显微观察进行表征。电导测量结果表明，该...
本文提出一种简单、灵敏的无标记电化学DNA生物传感器，用于快速测定尿酸（UA）。该传感器以酸化多壁碳纳米管修饰的碳纳米管糊电极（CNTPE）为基底，将鲑鱼精双链DNA（dsDNA）固定于电极表面。首先采用差分脉冲伏安法（DPV）研究尿酸与DNA的相互作用：向尿酸溶液中加入DNA后，尿酸氧化峰电流下降且峰电位正移，表明尿酸以嵌入方式进...
自身免疫病以患者血清中存在自身抗体为特征，而自身免疫相关抗原的异质性会产生多种不同抗体，因此需要同时检测模式。为此，作者开发了一种并行化、无标记、光学检测平台，可在单次测量中以分钟级时间尺度表征多种抗原–抗体相互作用。利用11-氨基十一烷基三甲氧基硅烷，作者将蛋白源抗原及氨基化心磷脂固定在玻璃表面，并针对血清检测优化了单点抗原芯片与...
表面等离子共振（SPR）传感是表征表面相互作用的重要工具，尤其适用于生物医学领域中无标记、实时检测的需求。为逼近理论分辨率极限，多数 SPR 系统采用角度或光谱探测模式，二者均可实现高精度实时测量，但会牺牲二维成像能力，从而降低数据通量。本文通过数值模拟与实验证明，可将多光谱探测技术与二维成像相结合，在分辨率、准确度、采集速度以及相...