Cancer-Cells on Chip for Label-Free Detection of Secreted Molecules.
本文报道了一种用于在金表面上点样、培养并检测少量细胞（1至100个）分泌物的概念验证方法。为在机器人微移液过程中保持细胞水合环境，并实现同一芯片上不同细胞系的检测，作者采用生物相容性海藻酸聚合物进行原位包埋。该方法可将细胞封装在约30 nL的极小体积中，直接置于基底表面，并精确控制每个海藻酸微珠中的细胞数量。培养24 h后，贴壁细胞...
Reduced Graphene Oxide Modified the Interdigitated Chain Electrode for an Insulin Sensor.
胰岛素是维持血糖稳态的关键激素，其缺乏或水平异常与多种糖尿病相关疾病有关。本文报道了一种还原氧化石墨烯（rGO）修饰的互指链电极（ICE）用于胰岛素的直接电容式检测。首先通过恒电位电沉积在 ICE 表面制备 rGO 层，随后依次用 3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）自组装单分子层、戊二醛（GA）和胰岛素抗体修饰电极，以构建特异性...
Photoluminescence detection of 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) binding on diatom frustule biosilica functionalized with an anti-TNT monoclonal antibody fragment.
本文报道了一种用于水溶液中检测爆炸物2,4,6-三硝基甲苯（TNT）的选择性无标记生物传感器。该传感器以硅藻壳生物硅为发光基底，利用其与抗TNT单链抗体片段（scFv）共价偶联后形成的免疫复合物引起光致发光（PL）猝灭的原理进行信号读出。硅藻壳是硅藻壳壁形成的纳米多孔生物硅材料，在紫外激发下可发射强可见蓝光。作者从培养的海洋硅藻Pi...
Bacteria detection based on its blockage effect on silicon nanopore array.
细菌检测对保障食品与饮水安全具有重要意义。本文提出一种基于纳米孔阵列堵塞效应的快速细菌检测策略。传感膜由电化学刻蚀单晶硅制备的多孔硅（pSi）纳米孔阵列构成，并集成于 PDMS 微流控通道中。多孔硅表面经 APTES 和戊二醛活化后固定大肠杆菌抗体，可选择性捕获样品中的大肠杆菌。捕获的细菌在孔口形成空间位阻，降低纳米孔阵列对探针分子...
Long period fiber grating based sensor for the detection of triacylglycerides.
本文报道了一种基于长周期光纤光栅（LPG）的稳定、无标记酶生物传感器，用于检测甘油三酯（TGs）。作者采用共价结合法将脂肪酶（Lipase，Lip11）稳定固定于光纤表面，使酶的功能基团在光纤上保持活性连接。扫描电镜（SEM）和拉曼光谱证实了酶的固定，p-硝基苯基棕榈酸酯（PNP）酶活实验验证了固定层的稳定性。与需要多种酶的安培型生...
Label-free liquid crystal biosensor for L-histidine: A DNAzyme-based platform for small molecule assay.
本文报道了一种基于 DNAzyme 的无标记液晶（LC）生物传感器，用于高灵敏检测 L-组氨酸。该传感器利用 L-组氨酸介导 DNAzyme 切割并诱导 DNA 双链形成，从而产生显著光学信号。首先，将适量捕获探针固定于玻璃片表面，使其对表面形貌改变尽可能小，使传感体系具有零背景。当目标物 L-组氨酸存在时，DNAzyme 被切割并...
Infrared Plasmonic Biosensor for Real-Time and Label-Free Monitoring of Lipid Membranes.
本文报道了一种基于表面增强红外吸收（SEIRA）的红外等离激元生物传感器，用于在水溶液中无标记、实时监测仿生脂质膜。该传感器由电子束光刻制备的金纳米天线阵列构成，天线位于氟化钙（CaF2）基底上，并通过原子层沉积（ALD）修饰二氧化硅（SiO2）等薄层，以支持脂质囊泡吸附、破裂并形成支持脂质双层（SLB）。红外光激发纳米天线的局域表...
Detection of hepatic maturation by Raman spectroscopy in mesenchymal stromal cells undergoing hepatic differentiation.
间充质干细胞（MSCs）在组织工程中具有重要应用潜力，作者此前报道其可在体外分化为肝细胞。然而，传统评估肝分化成熟度的方法需要较大细胞样本，且常需固定或标记，难以实时监测。拉曼光谱（RS）是一种基于分子非弹性散射获取细胞光谱的光学工具，近年来被用作无标记单细胞检测器，用于细胞表型变化、分化和诊断研究。本研究将 RS 用于实时监测活体...
Asymmetric Mach-Zehnder Interferometer Based Biosensors for Aflatoxin M1 Detection.
本研究报道了一种基于氮化硅（Si3N4）非对称马赫-曾德尔干涉仪（aMZI）的光子生物传感器，用于牛奶中黄曲霉毒素M1（AFM1）的无标记检测。传感器采用标准CMOS工艺制备，传感臂上方开窗以暴露倏逝场，表面经巯基硅烷（MPTMS）修饰并定向固定抗AFM1抗体Fab1片段，再用聚乙二醇硫醇（mPEG-SH）封闭非特异性位点。当AFM...
Aluminum nanopyramid array with tunable ultraviolet-visible-infrared wavelength plasmon resonances for rapid detection of carbohydrate antigen 199.
铝基局域表面等离子共振（LSPR）材料具有成本低、天然丰度高、易于通过互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺加工等优点，相比贵金属等离子体材料更具应用潜力。然而，铝等离子体模式通常局限于紫外至绿光波段，折射率灵敏度较低且对形状高度敏感，限制了其在实际生物传感中的应用。本文报道了一种均匀准三维铝纳米金字塔阵列（Al NPA）结构，其紫外...
Label-free detection of liver cancer cells by aptamer-based microcantilever biosensor.
肝癌是全球最常见且恶性程度高的癌症之一，若未能早期诊断则缺乏有效治疗手段。本研究开发了一种基于微悬臂阵列的无标记适配体传感器，用于检测人肝癌细胞 HepG2。传感微悬臂表面固定化 HepG2 细胞特异性 TLS11a 适配体，参考微悬臂则修饰 6-巯基-1-己醇（MCH）自组装单分子层，以消除环境因素引起的干扰。当 HepG2 细胞...
Voltammetric detection of sequence-selective DNA hybridization related to Toxoplasma gondii in PCR amplicons.
本文报道了一种用于检测与重要人和兽医病原体弓形虫（Toxoplasma gondii）相关的序列选择性DNA杂交的一次性电化学生物传感器技术。该无标记电化学检测原理通过测量DNA杂交存在下发生的鸟嘌呤氧化信号来检测DNA杂交双链的形成。传感器设计包括将肌苷修饰（无鸟嘌呤）探针固定在铅笔石墨电极（PGE）表面，并通过差分脉冲伏安法（D...
Cationic-perylene-G-quadruplex complex based fluorescent biosensor for label-free detection of Pb(2+).
本研究以水溶性阳离子芘衍生物（compound 1）作为G-四链体（G4）结构的荧光指示剂，构建了一种用于铅离子（Pb2+）无标记检测的荧光生物传感器。在无Pb2+存在时，compound 1与富含G的DNA探针PW17之间发生强静电相互作用，诱导compound 1聚集并导致荧光猝灭；当存在Pb2+时，PW17形成由Pb2+稳定的...
Molecularly imprinted polymer film interfaced with Surface Acoustic Wave technology as a sensing platform for label-free protein detection.
本研究首次将分子印迹聚合物（MIP）合成受体与表面声波（SAW）传感平台结合，用于蛋白质的无标记检测。作者采用电合成方法，在多重化 SAW 芯片上制备了具有免疫球蛋白 G（IgG）表面印迹位点的超薄聚合物薄膜（IgG-MIP）。通过 SAW 系统记录结合动力学，发现 IgG-MIP 对目标蛋白的特异性识别能力受聚合物膜厚度显著影响，...
Aptamer-based microcantilever biosensor for ultrasensitive detection of tumor marker nucleolin.
本文报道了一种基于适配体的微悬臂梁生物传感器，用于无标记检测肿瘤标志物核仁蛋白（nucleolin）。微悬臂梁阵列中的传感器悬臂梁表面功能化核仁蛋白适配体 AS1411，参考悬臂梁则修饰 6-巯基-1-己醇（MCH），以消除非特异性吸附、离子强度和温度等环境干扰。当核仁蛋白与 AS1411 结合时，悬臂梁表面应力发生变化，使传感器悬...
Label free detection of lead using impedimetric sensor based on ordered mesoporous carbon-gold nanoparticles and DNAzyme catalytic beacons.
本研究开发了一种基于DNAzyme和有序介孔碳–金纳米颗粒（OMC–GNPs）的无标记阻抗传感系统，用于测定Pb2+浓度。首先，将金纳米颗粒沉积在修饰电极表面，作为固定巯基化探针DNA的平台，随后与DNAzyme催化信标杂交。在Pb2+存在下，Pb2+依赖的8-17 DNAzyme被激活，将底物链切割为两个DNA片段，引起电极膜电学...
Reproducible E. coli detection based on label-free SERS and mapping.
近年来基于表面增强拉曼散射（SERS）的细菌快速生物传感被广泛探索，但实现高灵敏、可重复的无标记细菌检测仍具挑战。本文报道了一种基于大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）与银胶体孵化的无标记 SERS 检测方法。通过优化摇速、孵育时间和温度等条件，建立了用于 E. coli 分析的快速 SERS 方法。结果表...
Highly sensitive detection of urinary protein variations using tilted fiber grating sensors with plasmonic nanocoatings.
表面等离子共振（SPR）光纤生物传感器可作为大型棱镜构型的低成本、易实现替代方案，用于高灵敏度生物样品测量。其微型化和远程操作能力使其适用于难以到达空间甚至体内的单点传感。本文报道的生物传感器构型采用商用单模光纤中的倾斜光纤布拉格光栅（TFBG），并在其表面镀覆纳米级银膜。关键在于将银膜厚度降至约20–30 nm（而非激发SPR最优...
Sensitive and label-free detection of miRNA-145 by triplex formation.
开发新的 microRNA（miRNA）检测策略对诊断领域至关重要。miRNA 谱常因样品和分析平台不同而存在差异，甚至出现矛盾结果。本研究采用经修饰的平行尾夹（parallel tail-clamps），通过三链（triplex）形成检测与肿瘤抑制相关的 miRNA 序列。热变性曲线和圆二色性（CD）测量证实，携带 8-氨基鸟苷（...
Detection of dengue NS1 antigen using long-range surface plasmon waveguides.
登革病毒非结构蛋白1（NS1）在感染患者血液样本中循环，可用于登革感染的早期诊断。本文报道利用直长程表面等离子体波导（LRSPP）检测感染患者血浆中天然存在的登革NS1抗原。研究采用三种商品化抗NS1单克隆抗体作为识别元件，并比较其检测性能。作者采用与常规登革NS1捕获酶联免疫吸附试验（ELISA）相似的阳性/阴性比值指标评价结果。...