本文报道了一种基于G-四链体-乙醇胺结合相互作用的无标记乙醇胺（EA）检测方法，采用富含G的适配体DNA（Ap-DNA）和电化学阻抗谱（EIS）。K+的存在诱导Ap-DNA形成K+稳定的G-四链体结构，为EA提供结合位点。圆二色性（CD）光谱和EIS进一步证实了传感机制。以铁氰化钾/亚铁氰化钾（[Fe(CN)6]3-/4-）为氧化还...
本文报道了一种基于多壁碳纳米管（MWCNTs）嵌入 SU-8 光刻胶电纺纳米纤维的超灵敏、无标记化学电阻纳米生物传感器的合成与制备。该传感器利用 MWCNTs 的高比表面积、优异导电性和换能特性，以及 SU-8 易于表面功能化的优势，实现 fg/mL 级检测与良好特异性。通过优化电纺参数，将单根纳米纤维精确排列在玻璃基底上铜微电极阵...
本文构建了一种新型无标记电化学适配体传感器，用于快速简便地检测凝血酶。该传感器以氧化石墨烯（GO）修饰铅笔石墨电极（PGE）为基底，利用凝血酶结合适配体（TBA）作为识别元件。其检测策略基于单链 DNA（ssDNA）对 GO 的优先吸附以及适配体-靶标复合物与 GO 结合能力较弱的特点。通过差分脉冲伏安法（DPV）监测鸟嘌呤氧化信号...
本文提出一种用于短RNA（saRNA）高特异性检测的SOI-FET传感器表面修饰新方法，采用超薄传感器-探针过渡层和中性探针。以碳酰二咪唑（CDI）或3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷（GOPS）作为传感器-探针界面层前驱体，分别结合肽核酸（PNA）和新型核酸类似物磷酸胍寡聚2'-OMe核糖核苷酸（PGO）作为RNA杂交探针。以对应m...
本文报道了一种基于微接触分子印迹的高灵敏、高选择性电容生物传感器，用于胰蛋白酶（trypsin）的无标记、实时、快速检测。以胰蛋白酶为模板制备胰蛋白酶印迹（trypsin-MIP）电容金电极，在 1.0×10^-13–1.0×10^-7 M 标准胰蛋白酶水溶液中实现检测，检出限为 3.0×10^-13 M。通过单独和竞争方式加入糜蛋...
本研究开发了一种基于多尺度粗糙金表面的三维分子印迹（MI）生物传感器平台，用于检测尺寸从数纳米蛋白到数百纳米病毒/细菌的多种生物分子。传统二维表面分子印迹受自组装单分子层（SAM）约2 nm高度限制，只能印迹较小分子。作者提出3D印迹模型：将模板分析物置于金表面粗糙度形成的微凹腔（niche）中，11-巯基-1-十一醇SAM在凹腔壁...
在多孔聚酰胺柔性基底上制备了基于钼电极的柔性生物传感器，并作为蛋白质亲和型生物传感器进行功能测试。以关键心脏生物标志物心肌肌钙蛋白I（cTnI）评价性能。钼为过渡金属，与电解质相互作用时呈现电化学行为；作者利用该性质，基于电化学阻抗谱（EIS）设计亲和型生物传感器。通过在100 mHz至1 MHz频率窗口测量阻抗变化，评估了在磷酸盐...
随着医疗诊断向更便携和个性化方向发展，利用电信号进行生物传感和即时检测具有巨大潜力。电学生物芯片可用于操控和感知生物实体，具有片上样品制备、无标记检测、降低成本与复杂度、减少样品体积、提高便携性和大规模多路检测等固有优势。完全集成的电学生物芯片平台对即时检测系统尤其具有吸引力。本综述总结了电学芯片实验室技术，包括阻抗、电位和安培检测...
硅光子谐振腔已广泛用于生物传感，但提高灵敏度与检出限仍是研究重点。本文提出利用亚波长光栅（SWG）工程化绝缘体上硅（SOI）波导的有效折射率与模场分布，并报道其作为生物传感器的实验性能。作者设计并采用电子束光刻制备了直径30 µm的SWG环谐振器，通过改变占空比、周期和耦合间隙优化器件。表征结果显示，器件品质因子Q约为7×10^3，...
种植体周围炎是由生物膜形成引起的炎症，是牙科种植失败的主要原因，因此早期检测生物膜生长阶段的细菌对预防种植相关感染具有重要意义。抗菌肽（AMPs）可作为有效的生物识别元件选择性检测细菌。本研究将微型化集成阻抗换能器与AMPs结合，构建高灵敏度生物传感器以监测细菌定植。以牙周病早期常见菌株血链球菌（Streptococcus sang...
本文开发了一种基于仿生纳米通道的简易传感装置，用于无标记、超灵敏且高序列特异性地检测 DNA。探针 DNA 通过层层自组装（LBL）固定在纳米通道内壁上；固定完成后，通过监测杂交发生时整流离子电流的变化实现 DNA 检测。由于纳米通道具有三维纳米尺度环境，其特殊几何结构显著增加了通道内壁可用于固定探针分子的表面积，并扩大了探针与目标...
光学生物传感器通过光场与生物识别元件相互作用实现检测，具有直接、实时、无标记、高特异性、高灵敏度、小型化和成本效益等优势，在医疗、环境和生物技术领域快速发展。本文对光学生物传感器进行简要分类，阐述其基本工作原理，并总结其在生物分析中的应用。重点介绍应用最广泛的表面等离子共振（SPR）生物传感器，包括SPR成像（SPRi）和局域表面等...
依赖物理或化学测量的生物传感器易受非特异性相互作用干扰，尤其当痕量分析物与高丰度无关分子发生结合时会产生假阳性。抗体因高特异性常被用作识别元件，但其在无机表面固定后常失活，且存在批次差异、长期供应和表位限制等问题。本文综述了已成功用于电学与微机械生物传感器平台的非抗体结合蛋白，包括Affimer结合蛋白、肽适配体、Affibody、...
本文报道了全球首个基于忆阻效应与 DNA 适配体的电化学生物传感器，旨在为癌症诊断提供一种全新方法。研究采用亲和识别策略，利用 DNA 适配体检测前列腺特异性抗原（PSA）。功能化于忆阻硅纳米线表面的适配体使器件呈现滞回特性，从而实现无标记、超灵敏的生物检测。作者以 PSA 作为前列腺癌标志物模型靶标，证明该传感器可将 PSA 检出...
本文报道了一种基于增强交流电动力学（ACEK）的电容生物传感器，用于快速检测和定量水环境中天然微生物细胞丰度。传统微生物计数方法常需荧光标记、较长孵育或专用仪器，而电容传感具有低成本、无标记优势，但其在环境样品中的适用性尚不充分。作者以硅基叉指微电极为换能器，利用 100 kHz 交流电场诱导微生物细胞介电泳富集至电极界面，通过阻抗...
生物分子检测性能与生物传感器界面结构密切相关，界面结构深刻影响生物分子组装、结合和信号转导的热力学与动力学。本文报道了一种一步、无模板的电极上合成方法，在氧化铟锡（ITO）基底上制备形貌可控的金纳米结构，用于核酸的电化学超灵敏检测。所制备的层级花状金纳米结构（HFGNs）具有较大比表面积，可高效负载 DNA 探针并促进后续杂交检测。...
单核苷酸多态性（SNP）是多种人类疾病的遗传标志，高特异、高灵敏的 SNP 检测对个性化医疗至关重要。现有 DNA 测序与 SNP 检测多依赖酶法或荧光标记，流程耗时、成本高且需实验室设备；已报道的电学电荷型 SNP 检测器特异性和准确性不足。本文提出在石墨烯场效应晶体管（graphene FET）上构建基于 DNA 链置换的双链探...
本文报道了一种基于氧化石墨烯（GO）的无标记超灵敏电化学阻抗生物传感器，用于检测糖蛋白。该传感器将刀豆蛋白A（Con A）凝集素直接共价固定于GO修饰的玻璃碳电极表面，无需聚合物修饰层。作者比较了保留亲水性氧化碎片（OD）的GO与经碱洗去除OD的GO（GObw），发现OD可显著提高凝集素界面功能与灵敏度：GO基传感器灵敏度为(8.4...
本文报道了一种超灵敏、无标记的 DNA 生物传感器，采用完全芯片集成的卷曲纳米膜微电极，通过互补 DNA 链杂交选择性检测禽流感病毒 H1N1 亚型 DNA，检测限达阿托摩尔（aM）水平，这是无放大微型化传感器中前所未有的水平。基于该卷曲电极的阻抗法 DNA 检测相比平面电极具有四个数量级的灵敏度提升。研究发现，该器件的阻抗响应与其...
结直肠癌在早期发现时可治愈，但现有筛查手段多具创性或特异性不足。肿瘤出现时免疫系统产生的循环自身抗体已成为癌症临床前诊断的重要生物标志物。本文报道一种基于金纳米盘局域表面等离子共振（LSPR）的无标记纳米等离子体生物传感器，用于直接检测人血清或血浆中结直肠癌相关肿瘤相关抗原（TAA）自身抗体，包括抗GTF2b和抗EDIL3抗体。传感...