本研究开发了一种基于过度倾斜光纤光栅（Ex-TFGs）的无标记免疫传感器平台，用于高特异性和快速检测人 N 端 B 型利钠肽原（NT-proBNP）。NT-proBNP 是心力衰竭预后评估和风险分层的重要生物标志物。作者利用实验室制备的高纯度抗 NT-proBNP 单克隆抗体（MAbs），通过葡萄球菌蛋白 A（SPA）法将其固定在光...
生物传感器是利用电学换能器和生物组分研究环境的装置，通常用于检测生物结构、生物体及生物过程。由于该领域发展迅速且类型多样，技术体系常显得复杂，但其基本原理并不困难。本综述聚焦于近年来用于检测完整细菌细胞的生物传感器进展，包括依赖外加标记组分的传感器，以及不依赖标记组分、直接检测换能器上结合事件或结合结构的传感器。文章还介绍了在生物传...
大肠杆菌O157:H7是引起食源性出血性腹泻、发热和呕吐的肠出血性病原菌，其暴发对公共卫生构成严重威胁。为满足食品污染病原菌快速、灵敏检测需求，本研究开发了一种无标记石墨烯界面电学生物传感器。该传感器将石墨烯纳米结构与电容叉指微电极互连，并在表面固定抗大肠杆菌O157:H7特异性抗体。石墨烯的高载流子迁移率和生物相容性增强了电极界面...
快速、灵敏且特异性地检测双酚A（BPA）对食品安全具有重要意义。本文利用抗BPA适配体和碳化钼（Mo2C）纳米管，构建了一种无标记、低背景信号的BPA荧光生物传感器。在无BPA存在时，抗BPA适配体在辅助DNA（Help-DNA）协助下形成G-四联体结构，显著增强N-甲基正卟啉IX（NMM）的荧光信号；当BPA存在时，BPA与抗BP...
呼吸道病毒（如流感、副流感、呼吸道合胞病毒、冠状病毒、中东呼吸综合征冠状病毒和寨卡病毒）感染是全球重大公共卫生威胁。尽管已有多种基于RNA扩增的诊断方法，但临床使用仍受速度、灵敏度和特异性不足的限制。本文报道一种等温、无标记、一步式RNA扩增/检测系统iROAD，用于呼吸道疾病诊断。该系统将一步等温RNA扩增方法与生物光学传感器耦合...
本文报道了一种用于灵敏检测miRNA-155的无标记电化学生物传感器，该传感器将酶催化原位生成电子介导物与催化发夹组装（CHA）诱导的目标循环放大策略相结合。工作中，碱性磷酸酶（ALP）水解非活性底物1-萘磷酸（NPP）产生磷酸根离子（PO4^3-），后者进一步与酸性钼酸盐反应，在电极表面形成大量钼磷酸盐阴离子（PMo12O40^3...
本文报道了一种快速、高灵敏、高特异且低成本的电容式亲和生物传感器，用于双酚A（BPA）的无标记单步检测。该传感器采用印刷电路板（PCB）材料，可通过桌面设备快速、低成本地制备原型。检测高灵敏度来源于BPA特异性适配体探针以及大电极结构，后者可增强交流电热（ACET）效应，实现BPA分子向电极表面的长程输运。电容传感技术通过测量样品/...
本文报道了一种全集成石墨烯场效应晶体管（GFET）生物传感器，用于水相中铅离子（Pb2+）的无标记检测，并首次在石墨烯纳米电子器件中实现G-四联体结构转换生物传感原理。作者通过实验证明，一端固定于石墨烯表面的富G单链DNA可与Pb2+特异性相互作用，并折叠形成G-四联体结构。由于带电DNA链的结构转换会改变石墨烯表面附近的电荷分布，...
游离脂肪酸（FFA）家族G蛋白偶联受体（GPCR）因在代谢和炎症中的调控作用而成为潜在药物靶点，但其药理学复杂，研究困难。近年来，能够在活细胞中实时评估生物功能的生物传感器技术显著增强了GPCR药理学与功能研究能力。这些技术包括遗传编码传感器，其通过生物发光或荧光蛋白在刺激下改变发光强度或发射波长来报告受体结合、构象变化、G蛋白激活...
本研究开发了一种无标记、选择性且灵敏的微接触印迹电容生物传感器，用于检测大肠杆菌。该传感器结合微接触印迹技术与电容生物传感技术，成功实现对大肠杆菌的识别。首先制备大肠杆菌印章，随后以 N-甲基丙烯酰-L-组氨酸甲酯（MAH）为氨基酸基识别单体、2-羟乙基甲基丙烯酸酯（HEMA）为单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）为交联剂，在紫...
本文报道了一种基于自催化和外切酶III（Exo III）辅助级联信号放大策略的简单、信号开启型无标记电化学生物传感器，用于超灵敏DNA检测。在目标DNA（T-DNA）存在下，发夹DNA探针HP1的3′突出片段与T-DNA杂交，触发Exo III切割过程，同时释放T-DNA并自主产生新的DNA片段；该片段进一步与电极表面的另一发夹DN...
本文报道了一种基于抗体修饰石墨烯场效应晶体管（GFET）的无标记免疫传感器。靶向癌胚抗原（CEA）的抗体通过非共价修饰固定于石墨烯表面。双功能分子1-芘丁酸N-羟基琥珀酰亚胺酯（PYR-NHS）由芘基和活性琥珀酰亚胺酯基组成，其芘基通过π-π堆积与石墨烯非共价作用，琥珀酰亚胺酯基与抗体表面氨基反应，实现抗体表面固定。X射线光电子能谱...
本文报道一种基于叉指电极（IDE）的无标记亲和型电容生物传感器，用于核酸检测。作者优化了巯基化 DNA 探针的纯化与固定流程，以减少商业探针中污染物对金电极表面自组装的影响，并在清洁后的金微电极上共价固定基于西尼罗病毒 Kunjin 株序列的 24 核苷酸单链 DNA 探针。传感器通过测量 IDE 间双电层电容变化来识别互补靶 DN...
生物层干涉（BLI）是一种成熟的光学无标记技术，用于研究生物分子相互作用。本文首次报道基于细胞的BLI（cBLI）应用，可在无标记条件下实时监测活细胞内的信号转导。将人A431上皮样癌细胞捕获到胶原包被的生物传感器上并进行血清饥饿处理，随后暴露于靶向不同受体的激动性化合物，同时记录cBLI信号。表皮生长因子（EGF）刺激表皮生长因子...
我们利用具有肖特基接触（Si-Ti）的硅纳米线场效应晶体管（NW FETs），实现了人血清中前列腺特异性抗原（PSA）的无标记实时检测。NW FETs采用SOI材料，通过高分辨电子束光刻、薄膜真空沉积和反应离子刻蚀工艺制备，避免了掺杂和热退火等复杂步骤，显著简化了晶体管制造。研究建立了将抗体半片段共价固定于经含巯基3-缩水甘油丙基三...
将有机与无机材料结合构建杂化纳米结构，是开发无标记生物传感平台并克服电容传感器在液体中漏电流问题的有效途径。本文采用超薄高介电常数 Al2O3 层与纳米结构有机功能尾相结合，构建可在液体中直接监测生物特异性相互作用且适用于极低分析物浓度的平台。作为概念验证，作者报道了一种可逆无标记谷胱甘肽-S-转移酶（GST）生物传感器。该传感器通...
诺如病毒是引起胃肠炎和食源性疾病暴发的主要病原体。本研究开发了一种基于亲和肽识别元件的无标记电化学生物传感器，用于检测人类诺如病毒。通过进化噬菌体展示技术筛选得到一系列经氨基酸替换并引入半胱氨酸的识别肽，化学合成后固定于金电极表面，形成自组装单分子层。利用石英晶体微天平（QCM）、循环伏安（CV）和电化学阻抗谱（EIS）评估金-固定...
本文报道了一种用于微阵列高通量蛋白相互作用分析的无标记检测系统。作者采用单波长成像反射干涉（1λ-iRIf）作为检测技术，并制备显微镜载玻片格式的微流控流池，以降低试剂消耗并兼容常规实验室操作。与成像表面等离子共振、石英晶体微天平或生物层干涉相比，该系统对温度漂移更稳健，且可分析更大阵列。系统空间分辨率为7 µm，时间分辨率≤50 ...