糖链是存在于血清、唾液、尿液等体液中的有前景疾病生物标志物，疾病状态下糖基化机制改变会引起糖链结构细微变化，包括癌症发生。本文详述利用已开发的高灵敏、高选择性电化学阻抗谱（EIS）生物传感诊断平台 NanoMonitor 进行快速、无标记糖链分析的实验方案。该糖传感器基于凝集素对目标糖链的特异性亲和捕获：生物素化凝集素固定在传感器表...
本文设计并制备了一种无标记、超灵敏的锥形光纤（TOF）等离子体生物传感器，用于同时检测五种 microRNA 并表现出良好选择性。该平台将金球纳米颗粒（AuNPs）、金纳米棒（AuNRs）和金三角纳米棱柱（AuTNPs）层压于 TOF 表面，以增强倏逝模与局部表面等离子体共振。透射光谱中的吸收凹陷对应各纳米颗粒的特征共振波长；其中 ...
本文报道了一种无标记、简便的适配体-液晶生物传感平台，用于检测HIV-1糖蛋白gp-120。将适量B40t77 RNA适配体固定于经DMOAP修饰的玻璃载玻片表面，使5CB液晶在表面呈垂直取向。当gp-120与B40t77特异性结合时，表面拓扑结构发生明显变化，破坏液晶的垂直排列，在偏振光学显微镜下表现为由暗到亮的光学转变。该平台不...
基于局域表面等离子共振（LSPR）的生物传感器因可实现无标记、便携、低成本和实时监测多种分析物而受到关注。近年来，该技术结合纳米结构进展，重点用于临床和环境场景中的生化标志物检测。本综述系统总结了 LSPR 生物传感器在检测多种化学物质和生物分子方面的最新进展，并介绍了基于不同纳米结构平台的传感策略，包括溶液相胶体纳米颗粒、平面基底...
本文提出并演示了一种基于等离子体超表面的传感平台，用于检测极低浓度的脱氧核糖核酸（DNA）片段。该平台采用表面增强红外吸收（SEIRA）光谱，并通过多光谱超表面实现：将不同区域设计为“像素”，分别覆盖单一分析物从功能基团区到指纹区的中红外波段。结合适当的生物功能化，可实现对特定分子的无标记、唯一识别。实验验证中，作者在硅芯片上制备大...
基于超表面辅助的太赫兹（THz）实时无标记生物传感器备受关注，但在 THz 波段对强吸收液体样品进行高灵敏度特异性检测仍具挑战。本文将石墨烯与 THz 超表面集成到微流控细胞中，用于高灵敏生物传感。所提出的 THz 石墨烯-超表面微流控平台可有效减少样品溶液体积，并增强生物分子与 THz 波之间的相互作用，从而提高灵敏度。作为概念验...
表面增强拉曼散射（SERS）因高灵敏度和选择性而备受关注。本文报道一种简单种子介导法合成金@银纳米颗粒（Au@Ag NPs），作为多功能生物传感器，用于无标记检测过氧化氢（H2O2）和葡萄糖。Au@Ag NPs 作为超灵敏 SERS 基底，同时具有过氧化物酶样和葡萄糖氧化酶样活性。在 pH 4.0 醋酸钠缓冲液中，葡萄糖和水在 Au...
本文报道了一种无标记且可靠的光电化学（PEC）平台，用于高选择性监测去甲肾上腺素（NE）。该平台通过简单溶剂热策略，将金属铋（Bi）纳米颗粒锚定在空心多孔氧化锌锡（ZnSnO3）微球表面，构建三维 Bi/ZnSnO3 Schottky 结。所设计的 3D Bi/ZnSnO3 光阳极对 NE 表现出独特的阳极光电流响应，能够区分肾上腺...
超材料启发的太赫兹（THz）生物传感器旨在发展高灵敏度、无标记的生物传感策略。然而，溶剂水在太赫兹波段具有强吸收，会掩盖大多数有意义的分子信号；已报道的多数太赫兹生物传感器需要繁琐干燥样品或替换为低吸收介质，从而损害目标分子原始生物活性并影响其分布均匀性。本文提出并制备了一种基于适配体水凝胶功能化太赫兹超材料的分子特异性太赫兹生物传...
Lab-on-Chip 技术有望改变即时诊断领域，但兼容商业化生产的技术尚未确立。Lab-on-PCB 因与电子器件兼容并依托成熟印刷电路板工业制造基础，被视为成本敏感且高规格应用的候选技术。本文首次报道在商业制造 PCB 上以平面布局实现的电解质门控场效应晶体管（FET）DNA 生物传感器。石墨烯墨水被滴铸形成晶体管沟道，肽核酸（...
本研究设计了一种基于L-半胱氨酸功能化硫化锌量子点（Cys–ZnS-QDs）的无标记电化学基因传感器，用于检测卵巢癌特殊生物标志物miR-200a。Cys–ZnS-QDs经透射电子显微镜、紫外-可见吸收和荧光方法表征。将Cys–ZnS-QDs电沉积于玻碳电极表面，作为固定DNA探针的合适基底。优化了基因传感器制备中的有效参数以提高分...
随着医疗可及性提高，疾病诊断正从中心实验室向即时检测（POC）和数字健康监测发展。液体活检可通过唾液、尿液或血液等生物流体实现频繁采样，有助于早期发现衰老相关疾病生物标志物。本文报道一种名为EV-chip的石墨烯场效应晶体管（gFET）生物传感器，用于通过外泌体（exosomes, EVs）表面特异性标志物CD63和CD151，对与...
本文提出一种基于肽修饰电极的无标记电化学生物传感器，用于监测蛋白激酶A（PKA）活性及其抑制。传感器以半胱氨酸-肯肽（cys-kemptide, CLRRASLG）为底物肽，通过半胱氨酸残基末端巯基在金电极表面自组装固定。当PKA与三磷酸腺苷（ATP）共同作用于固定有cys-kemptide的金电极时，PKA催化ATP末端磷酸基团转...
本文开发了一种基于氨基化还原氧化石墨烯（rGO）电极的无标记夹心式 DNA-免疫生物传感器，用于定量检测肿瘤抑制基因 O-6-甲基鸟嘌呤-DNA 甲基转移酶（MGMT）的甲基化水平，该基因是脑肿瘤和乳腺癌的潜在生物标志物。传感器通过氨水化学吸附在 rGO 表面引入氨基，并利用抗 5-甲基胞嘧啶单克隆抗体（anti-5mC）作为甲基化...
场效应晶体管（FET）生物传感器因高灵敏度、可微型化、分子级极低检出限、可与互补金属氧化物半导体（CMOS）技术集成以及无标记检测等优势，被广泛用于疾病筛查中的无标记生物分子传感。尽管FET传感器可针对多种疾病，传染病检测仍对更高精度和集成化提出迫切需求，以实现诊疗现场（PoC）诊断。新冠疫情凸显了快速、特异、可靠居家检测设备的全球...
基于微流控技术的即时尿液分析设备作为实验室生化检测的替代方案已发展数十年。尿液蛋白（白蛋白、免疫球蛋白、尿调蛋白、血红蛋白等）是多种病理状态的重要生物标志物，需由尿液分析传感器选择性检测。挑战在于区分同一蛋白的不同寡聚体形式，例如尿调蛋白，其生化亲和力相似但物理性质不同。为选择性检测不同类型蛋白，本文提出一种剪切体声波谐振器传感器，...
近年来，超材料启发的生物传感器因快速、低成本的太赫兹检测而受到广泛关注，但以往研究主要关注共振频率变化，而同样能提供分析物信息的幅度变化尚未被充分分析。本文通过同时观察频率与幅度两个变化维度，提出一种用于胶质瘤细胞分子分型的无标记生物传感方法。所提出的超材料生物传感器由金属切割线和开口环谐振器组成，在太赫兹频段实现偏振无关的电磁感应...
本文报道了用于检测阿尔茨海默病（AD）重要蛋白生物标志物 Clusterin（簇蛋白/apolipoprotein J）的石墨烯场效应晶体管（GFET）生物传感器的制备与表征。器件在 Si/SiO2 基底上通过光刻图形化和金属 lift-off 工艺制备，采用蒸发铬和溅射金作为电极。拉曼光谱用于评估石墨烯质量；器件经退火处理以提升性...
本研究开发了一种便携式生物传感器，用于检测β-人绒毛膜促性腺激素（β-hCG）。β-hCG广泛用于妊娠检测，也是宫外孕的重要生物标志物。该传感器采用扩展栅极设计的电双层场效应晶体管（EDL-FET）生物传感器，通过施加偏压并测量漏极电流信号实现检测。金电极表面经抗β-hCG抗体功能化，用于捕获β-hCG蛋白；荧光成像技术用于确认表面...
本文提出一种基于金刚石中氮空位（NV）量子色心电荷态操控的无标记生物传感器概念，并将其与构建在硼掺杂金刚石（BDD）上的电化学微流控流动池传感器相结合。该器件可设定于特定电化学电位，从而锁定特定化学反应，同时由NV中心提供传感功能。NV中心电荷态占据首先通过门电极施加偏压进行初始制备，随后通过暴露于待测带电分子而改变。作者通过无标记...