新发动物源流感病毒对人类构成重大大流行威胁，理解血凝素（HA）对宿主受体的结合特异性是研究流感病毒在人类中适应的关键。为此，作者基于阵列成像反射（AIR）平台制备了糖基受体类似物微阵列，实现无标记、多组分检测。微阵列包含 α2,6 和 α2,3 连接唾液酸糖探针，先验证其可特异性捕获已知特异性的凝集素蛋白，随后用于区分并定量人源大流...
本文报道了一种基于限制在微毛细管中的液晶（LC）的毛细管传感平台，用于简单、灵敏地检测乙酰胆碱酯酶（AChE）及其抑制剂。通过向三氯辛基硅烷（OTS）处理微毛细管中依次注入液晶和水溶液，形成受限LC液滴。当LC液滴接触阳离子表面活性剂十四烷基胆碱氯化物（Myr）溶液时，Myr在水/LC界面形成单分子层，诱导LC沿毛细管水平取向，在偏...
整合素蛋白与精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）肽序列的结合是哺乳动物细胞黏附过程中的关键步骤。虽然纯化蛋白与其配体之间的结合可以研究，但活细胞检测更适合获得具有生物学意义的信息。本文应用计算机控制微吸管（CCMP）测量整合素-RGD结合的解离常数（Kd）。作者制备了具有不同RGD密度的表面涂层，并通过施加局部流动诱导的流体提升力，分...
本研究提出一种基于可调螺旋聚合物基超结构——胆甾相液晶（CLC）的介电热智能玻璃（DTSG）。利用电场诱导的介电加热光学（DHO）效应，双频胆甾相液晶（DFCLC）中液晶分子偶极在交变电场中旋转并产生介电损耗热，从而改变液晶取向与光学性质。该器件由频率调制电压驱动，在低频下呈现透明平面（P）态，在高频下呈现加热平面（HP）态并可反射...
本文提出一种基于电动力学流电流信号转导的电免疫夹心检测方法。该方法在硅微毛细管内壁固定捕获探针，当目标分子结合后，再注入检测探针与表面结合的目标相互作用，通过记录两步过程中流电流/表观zeta电势的变化差作为检测响应，从而提高目标选择性并获得线性浓度响应。以曲妥珠单抗（trastuzumab，IgG）为模型靶标，Z结构域作为捕获和检...
植物病毒样颗粒，尤其是烟草花叶病毒（TMV）颗粒，因结构均一、表面位点精确且生物相容性好，正被越来越多地用作纳米支架和生物传感元件，以实现受体分子的高密度固定。TMV 辅助生物传感器的灵敏度、检测限和浓度范围等性能，除识别体系外，还强烈依赖于传感器表面吸附的 TMV 粒子密度，而该密度受吸附条件和基底表面性质影响。本文采用 Ta2O...
滚环扩增（RCA）是聚合酶链式反应（PCR）的重要替代方案，尤其适用于需要快速、灵敏、可靠检测大量样本的疫情场景。本文首次报道利用光纤中飞秒激光加工形成的微腔内联马赫-曾德尔干涉仪（µIMZI），对等温 DNA 扩增进行直接、实时、无标记监测。该方案可在皮升级样品体积内完成光学分析。生物传感器的选择性由固定在微腔表面的 DNA 引物...
禽流感是由禽流感病毒（AIV）引起的急性传染病，现有病毒分离、血凝抑制、ELISA、RT-PCR 等方法存在耗时、操作复杂或成本高等局限。本研究构建了一种基于色散转折点长周期光纤光栅（DTP-LPFG）并集成氧化石墨烯（GO）的免疫传感器，用于无标记、特异性检测 H5N1 禽流感病毒。DTP-LPFG 工作于色散转折点，其双峰间距对...
随着智能生物传感器需求与普及度的提高，开发多种基于精液生物标志物（前列腺特异性抗原，PSA）的生物器件用于日常应用成为新方向。本文采用通用策略，开发了一种下一代微型化电容型生物标志物传感器，可实现对PSA的直接、快速定量和超快选择性检测。为制备低成本PSA生物传感器，作者对互指电容（IDC）进行生物功能化，使其能够在0.1–10 μ...
剪切水平表面声波（SH-SAW）生物传感器的敏感层厚度显著影响其灵敏度，石墨烯层数越低越有利于生物检测。本研究开发了一种基于化学气相沉积（CVD）生长单层石墨烯（SLG）的无标记高灵敏 SH-SAW 生物传感器，用于内毒素检测。器件制备于 36°Y-90°X 石英压电基底上，基频为 246.2 MHz，并采用亚克力材料制作有效检测池...
本文报道了一种用于食品中大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）检测的二氧化钛（TiO2）涂层蚀刻长周期光栅（e-LPG）光纤生物传感器。该传感器基于单模光纤长周期光栅，通过氢氟酸蚀刻包层增强倏逝场，并在光栅区沉积40 nm TiO2薄膜，利用扫描电子显微镜确认薄膜形貌。识别元件为共价固定于TiO2涂层表面的T...
开发了一种用于即时检测（POC）的光学腔生物传感器（OCB）。该无标记传感器采用低成本器件和简单制备工艺，在降低总体成本的同时，通过差分检测方法实现高灵敏度。为实验验证其检出限（LOD），作者以链霉亲和素和C反应蛋白（CRP）为对象开展生物传感实验。进一步优化光学腔结构以提高灵敏度并便于流体控制；利用聚合物溶胀特性微调光学腔宽度，显...
本研究报道一种基于电容式生物传感器的快速、选择性、灵敏的自动顺序进样流动系统，用于检测耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的 mecA 基因。将 25 碱基 DNA 捕获探针固定于金电极表面，并集成于电容传感芯片中；系统对电极施加恒定电流脉冲并记录电极/溶液界面电容。目标 DNA 注入后与捕获探针杂交，引起电容变化 ΔC；ΔC 与目...
脂质多层光栅是有前景的光学生物传感元件，可将分析物结合事件转换为光学信号变化。与固态换能器不同，分子识别和信号放大相关试剂可在制备前掺入脂质光栅墨水中。本文报道了一种用DNA适配体功能化脂质多层光栅以实现凝血酶无标记检测的策略。采用双胆固醇标记的双链DNA连接子将适配体固定到脂质光栅上。该策略足以使荧光标记凝血酶结合到微米级厚度的脂...
多重耐药菌感染已成为重大公共卫生问题，每年报告病例数百万且死亡率持续上升。若能比传统方法更快直接检测和鉴定抗菌药物耐药性，将有助于早期、准确的治疗干预，减少不良预后。为此，作者开发了一种基于超灵敏纳米光子双模波导干涉仪（BiMW）的生物传感器方法，可无需核酸扩增直接、快速检测两种常见且临床相关的革兰阴性菌耐药基因：广谱β-内酰胺酶编...
本文报道了一种用于小分子结合动力学准确量测的高多路复用无标记成像生物传感器。作者通过噪声抑制与参数优化，提高了干涉反射成像传感器（IRIS）的检测限，使其可用于小分子筛选。研究首先以生物素（分子量244.3 Da）与链霉亲和素功能化芯片的结合作为概念验证，通过时间平均和空间平均将系统噪声降至1 pg/mm2，获得约34的信噪比。随后...
提出一种低成本、无标记的光纤生物传感器，用于纳摩尔浓度磷脂酶A2（PLA2）检测。传感器由烷氧基硅烷修饰的侧抛光光纤（SPF）构成，表面涂覆4′-戊基-4-氰基联苯（5CB）液晶并自组装磷脂（L-DLPC）。PLA2水解L-DLPC引起5CB分子重排与再分布，使光纤相对传输光功率（RTOP）下降。RTOP变化5 dB的响应时间与PL...
急性心肌梗死（AMI）的早期诊断可通过高灵敏检测特异性生物标志物心肌肌钙蛋白I（cTnI）实现。本文提出一种正入射型溶液浸没硅（NI–SIS）椭偏生物传感器，用于目标蛋白的超高灵敏、高通量、无标记检测。该传感器采用特殊设计的正入射棱镜，使探测光在运行过程中保持接近布儒斯特角的入射角，从而显著降低周围介质折射率波动引起的SIS噪声，提...
干扰素-γ（IFN-γ）是一种与炎症性疾病、病毒感染等相关的细胞因子，其浓度检测可用于评估免疫应答与疾病进展。本文报道了一种基于相对光学功率增加（IROP）原理的无标记即时检测（point-of-care, PoC）装置，并结合生物光子传感单元（BICELLs）用于定量评估 IFN-γ 浓度。所用 BICELL 传感表面直径为 10...
本文报道了一种用于葡萄糖检测的高灵敏度、可定量、线性且无中介体的谐振器基微波生物传感器。该传感器采用先进微加工技术制备于砷化镓（GaAs）基底上，由空气桥型非对称差动螺旋电感（L）和中心加载圆形指状互指电容（C）构成。交织的非对称差动电感用于获得高电感值和合适品质因数，中心互指电容用于产生增强电场。器件被优化为在较低谐振频率工作，以...