本文报道了一种集成微流控的石墨烯场效应晶体管（GFET）生物传感器，用于凝血酶蛋白生物标志物的选择性、实时检测。器件以化学气相沉积（CVD）石墨烯为沟道，采用平面栅电极，并通过1-芘丁酸N-羟基琥珀酰亚胺酯（PBASE）非共价锚定和5'-胺基抗凝血酶DNA适配体共价接枝实现表面功能化。凝血酶在pH 7.4下带正电，与适配体结合后引起...
细菌性感染疾病严重威胁人类健康，及时、敏感地检测病原菌对识别污染和阻断传染病传播至关重要。传统细菌检测方法存在复杂、耗时、成本高及灵敏度不足等局限，因此发展新型生物传感器具有重要意义。无标记、全菌检测相比依赖荧光标记或细菌分子组分检测更具优势，可省去标记或提取目标组分所需的时间和成本。本文报道了一种基于干涉反射成像传感器（IRIS）...
肾性尿崩症（NDI）可由先天性或获得性因素引起，其本质是肾脏对抗利尿激素（ADH）反应失败，导致机体以尿液形式丢失过量水分。肾脏在维持体内水平衡中起关键作用，因此在人工肾中恢复该功能具有重要意义。本文报道了一种超灵敏且高选择性的适配体石墨烯场效应晶体管（GFET）生物传感器，用于检测ADH。该传感器通过在表面修饰的悬空石墨烯通道上直...
本文报道了一种在流动系统中运行的厚度剪切模式（TSM）声学波生物传感器，用于监测小鼠预分化视网膜组织对辐射/光照的响应。裸金电极对照实验表明，在不同光强和不同浸泡溶液下，谐振频率（Fs）和动态电阻（Rm）均出现可逆变化；瞬态变化幅度与光强成正比，而与溶液类型无关，作者将其归因于电极-液体界面的声学耦合现象。将小鼠视网膜组织沉积于 T...
凝血酶生成是血管损伤后血液凝血酶浓度发生动态变化的复杂且精细调控过程。为表征该过程的启动阶段，即凝血酶浓度处于纳摩尔每升范围，本文提出一种无标记光学适配体传感器。该传感器将硅一维光子晶体波纹波导结构与表面固定的凝血酶结合适配体相结合，以适配体作为生物识别元件。实验证明，该传感器能够特异性检测270 pmol/L至27 nmol/L范...
系统调控贵金属纳米颗粒的结构与性质对生物传感和成像具有重要意义。本文以不同浓度和尺寸（分子量与空间结构）的巯基化生物分子作为封端配体，控制金纳米棒（GNRs）的纵向表面等离子共振（LSPR）性质。封端剂浓度增加使 LSPR 峰红移。尺寸效应可分为两方面：当配体为小分子时，封端配体尺寸增加使 LSPR 峰蓝移；当配体为大分子蛋白时，其...
本研究开发了一种无标记电化学生物传感器，用于检测阿尔茨海默病（AD）血浆中的Aβ1–42生物标志物。该平台基于高导电石墨烯与电化学还原氧化石墨烯（rGO）双层结构，并通过1-芴丁酸N-羟基琥珀酰亚胺酯（Pyr-NHS）修饰以固定H31L21抗体。采用形貌、光谱和电化学技术表征各修饰步骤。差分脉冲伏安法（DPV）在约180 mV工作电...
适配体是一类在体外筛选和合成、具有与抗体相当高亲和力的特异性配体。将其与阻抗谱这一高灵敏度测量方法结合，可获得一类在手持设备和即时检测中具有应用潜力的生物传感器。本综述报道了基于适配体的阻抗生物传感器近年来的研究进展。除简要总结电化学测量技术外，文章重点回顾了最近几十年检测策略中最具创新性的发展，包括法拉第与非法拉第阻抗体系中的不同...
2019冠状病毒病（COVID-19）是由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2，曾用名2019-nCoV）引起的新发人类传染病。随着人类感染率迅速上升，世界卫生组织（WHO）已将COVID-19疫情列为大流行。由于目前尚无针对COVID-19的特效药物或疫苗，早期诊断和管理对控制疫情至关重要。本文报道了一种基于场效应晶...
本研究开发了一种基于 DNA 适配体的无标记液晶生物传感器，用于检测帕金森病相关生物标志物 α-突触核蛋白（alpha-synuclein, α-syn）。α-syn 在脑脊液和血液中的含量与帕金森病相关，是早期诊断的潜在标志物，但现有 ELISA、Western blot、ThT 荧光和电化学方法通常繁琐、昂贵且需要专业操作。作者...
本文报道了一种基于白光反射光谱（WLRS）的无标记光学免疫传感器，用于饮用水样品中除草剂草甘膦的测定。该传感器通过实时监测SiO2/Si芯片表面生物分子相互作用，将免疫反应引起的反射干涉谱位移转化为有效生物分子吸附层厚度。芯片先以草甘膦蛋白偶联物功能化，再采用竞争性免疫分析格式进行检测；检测前，校准品和/或样品中的草甘膦经琥珀酸酐衍...
理解蛋白-配体相互作用的结合亲和力与动力学，对临床诊断和药物开发中筛选治疗候选物至关重要。本文报道了一种集成定制微流控芯片的IGZO薄膜晶体管（IGZO-TFT）生物传感器，用于实时研究蛋白-配体生化相互作用的结合动力学。该传感器通过感知生物分子所带电荷来提取结合特性。以溶菌酶（lysozyme）与三-N-乙酰-D-氨基葡萄糖（NA...
本研究提出一种新型电极制备策略，构建无标记电化学适配体传感器用于同型半胱氨酸（Hcy）检测。研究选用具有特异性结合能力的合成寡核苷酸适配体（AP）作为识别元件，将同型半胱氨酸结合适配体（HBA）固定于金纳米颗粒/玻璃碳电极（Au/GCE）表面。通过优化缓冲液浓度、缓冲液类型、孵育时间和适配体浓度等条件，采用差示脉冲伏安法（DPV）识...
癌症是一组多因素疾病，仍是全球主要死因之一。已知超过100种癌症累及60多个器官，化疗在癌症治疗中发挥核心作用。由于耐药性和副作用会限制化疗疗效，亟需多重、低成本、快速且新颖的筛选方法，以阐明抗癌药物的作用机制并发现新候选药物。本综述聚焦多种无标记生物电化学方法，特别是阻抗法、固体支撑膜技术和DNA基电化学传感器，用于评估抗癌药物对...
本研究开发了一种基于纳米孔阳极氧化铝（NAA）膜的无标记电化学检测平台，用于慢性伤口生物标志物 Flightless I（Flii）蛋白的灵敏、快速检测。NAA 膜纳米通道内固定抗 Flii 抗体识别位点，当 Flii 被捕获后引起纳米通道部分阻塞，阻碍氧化还原探针 [Fe(CN)6]4−/3− 向膜背面金电极扩散，导致差分脉冲伏安...
本文报道了一种用于检测胰蛋白酶（trypsin）的无标记生物传感器。该传感器以肽功能化石英晶体微天平（QCM）金电极为核心，将合成肽链通过自组装方式紧密固定于 QCM 电极表面，形成薄而近似刚性的肽层。由于胰蛋白酶可特异性切割肽链中精氨酸和赖氨酸羧基端的肽键，检测信号通过计算 QCM 电极表面质量变化获得。当金纳米颗粒偶联到肽链上时...
心肌肌钙蛋白T（TnT）是心血管疾病尤其是急性心肌梗死（AMI）的重要生物标志物。本研究设计了一种基于一次性、廉价且高导电石墨纸电极（GP）的新型无标记电化学免疫传感器，用于TnT检测。首先用盐酸（HCl）处理GP电极表面以暴露并活化羧基，随后用EDC/NHS作为交联剂，将抗TnT抗体共价固定于电极表面，并用牛血清白蛋白（BSA）封...
本文报道了一种基于硅基光子晶体（PC）微腔的超灵敏生物传感器，用于胰腺癌患者血浆蛋白检测。作者采用193 nm紫外光刻和CMOS兼容工艺制备缺陷工程L13光子晶体微腔，并比较了不同品质因子Q和分析物填充分数fB对生物标志物检测灵敏度的影响。实验分别使用无纳米孔的常规L13微腔和引入纳米孔的高灵敏度L13微腔，在胰腺癌患者血浆样品中无...
基于低维材料的场效应晶体管（FET）生物传感器具有尺寸小、结构简单、响应快和灵敏度高等优点。本文提出并制备了一种基于二硫化钼/石墨烯（MoS2/graphene）杂化纳米结构的 FET 生物传感器，用于 DNA 杂交检测。该传感器对 10 aM 至 100 pM 的 DNA 浓度范围具有有效响应，检出限（LOD）为 10 aM，比已...
传统免疫球蛋白G（IgG）检测方法如酶联免疫吸附试验（ELISA）虽灵敏准确，但存在检测时间长、步骤多、成本高和依赖复杂仪器等问题。本文提出一种基于锥形双模光纤（TTMF）的无标记光学生物传感器，用于痕量IgG检测。器件由输入单模光纤（SMF）、锥形双模光纤段和输出SMF构成，利用HE11与HE21模干涉，并在色散转折点（DTP）附...