高致病性H5N1禽流感病毒（AIV）的早期诊断对防控全球大流行具有重要意义，但目前尚无用于鸡血清等临床相关样品中AIV生物标志物检测的电学生物传感器。本文报道了首个基于适配体功能化场效应晶体管（FET）的无标记传感器，用于鸡血清中AIV检测。以抗血凝素（HA）蛋白的DNA适配体作为识别元件，将其固定于连接可重复使用FET换能器栅极的...
本研究构建了一种新型无标记电化学DNA生物传感器，用于环境水样中大肠杆菌（E. coli）的检测。氨基化DNA探针被固定在经3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）功能化的空心硅微球（HSMs）上，并沉积到负载金纳米颗粒（AuNPs）的碳浆印刷电极（SPE）表面。通过优化AuNPs、HSMs、探针浓度、缓冲液类型、pH、离子强度、固定...
为多种疾病的早期诊断，研究者已在血液、尿液和唾液等体液中检测多种生物标志物。免疫传感器利用抗原-抗体特异性免疫反应，是生物标志物检测的代表性分析方法。在众多分析技术中，基于表面等离子共振（SPR）的免疫传感器因高灵敏度、高选择性和直观性而成为潜在检测平台。与酶联免疫吸附试验（ELISA）等需要辣根过氧化物酶（HRP）等酶标记的典型免...
本研究提出一种高灵敏度金-石墨烯结构D型光纤表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于特异性检测生物分子。石墨烯直接在铜箔上生长，随后溅射最优厚度金膜，并用FeCl3蚀刻铜箔，获得金-石墨烯复合层，再转移至D型塑料光纤的D区。该方法使金层与石墨烯层接触更紧密，从而提高SPR性能。在乙醇溶液折射率1.3330至1.3657范围内，传感器...
纳米材料已被广泛用于生物传感系统，以高灵敏、高选择性地检测多种生物靶标。本文基于“海胆状”碳纳米管-金纳米颗粒（CNT-AuNP）纳米簇构建了一种简便、无标记、超灵敏的电化学DNA生物传感器，用于信号放大。具体而言，通过电化学聚合多巴胺（DA）修饰金电极，并利用席夫碱反应固定DNA探针。当检测靶核酸时，经双DNA（报告链和连接链）功...
诺如病毒是全球急性胃肠炎的主要病因，其快速检测对医学诊断至关重要。本文报道了一种用于检测诺如病毒病毒样颗粒（VLPs）的快速、灵敏且选择性光纤生物传感器。该传感器基于高灵敏长周期光纤光栅（LPFGs），其表面涂覆针对诺如病毒主要衣壳蛋白的抗体。作者验证了多种表面修饰方法，以实现蛋白受体在 LPFG 表面的可靠固定。在无标记方式下，该...
本研究报道了一种简单、低成本且高灵敏的电化学 DNA 生物传感器，用于结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis, TB）DNA 的无标记检测。该传感器以氧化锌（ZnO）与金纳米颗粒（AuNPs）纳米复合材料作为固定化平台：先在玻碳电极（GCE）表面通过恒电位电解硝酸锌溶液沉积 ZnO 纳米层，再从氯金酸溶液...
印刷电解质栅晶体管（EGT）是一种新兴生物传感器平台，它利用印刷电子带来的低成本、易加工优势，并结合离子凝胶介电层实现低电压工作。与传统化学场效应晶体管相比，EGT 属于无标记、非光学传感方式，具有较高增益，可完成一些常规 ChemFET 架构难以实现的检测操作。本文首先概述 EGT 的器件制备与工作原理，包括有机半导体通道、离子凝...
单分子生物传感器旨在满足在复杂生物体系中实时、高特异性和高准确度检测单个生物分子这一未满足需求，揭示群体方法在生理条件下无法分辨的单个分子独特性质。测量单个分子或其与生物伙伴相互作用的信号，不仅对癌症等疾病的早期诊断和治疗监测至关重要，也为未来即时检测设备和个体化医学提供巨大潜力。本综述总结并讨论了具有单分子灵敏度的纳米传感器在体外...
全球医疗成本上升和疾病管理新需求推动低成本生物传感方式的发展，例如基于介电共振的无标记光子检测方法。本文利用导模共振（GMR）传感器兼具传感与成像的能力，在未稀释人尿中并行检测多种蛋白生物标志物，包括肌钙蛋白、降钙素原和C反应蛋白。该类生物传感器的关键要求是能够简单、直接地功能化合适抗体，以实现疾病特异性蛋白检测。研究中采用琥珀酰亚...
为有效、便捷地检测病原菌，本研究开发了一种基于亲和肽的无标记生物传感器，用于识别目标菌株并实现精确定量检测。研究通过噬菌体展示肽库生物筛选，获得一种对大肠杆菌O157:H7具有较高结合亲和力的12肽；该肽在C端引入三个甘氨酸（G3）和一个半胱氨酸（C）残基，可自组装于金电极表面，从而构建亲和肽修饰电极。结合电化学阻抗谱（EIS），该...
本文报道了一种基于等离子体光纤束的远程多路生物分子相互作用检测概念。该光纤生物传感器由直径约300 µm、包含6000根独立光纤的束构成；经刻蚀和金属化后，每根光纤表面具有特定等离子体性质。光纤表面的表面等离子共振（SPR）现象可通过光与等离子体耦合变化引起回反射光强度改变，从而测量生物分子相互作用。作者利用新型聚合物3D打印微悬臂...
多种细菌 F1-ATPase 的 ε 亚基可结合 ATP，且该结合参与热菌 Bacillus sp. PS3 来源 F1-ATPase（TF1）的活性调控。作者此前通过检测偶联染料标记 ε 亚基的荧光变化，报道野生型 TF1 ε 亚基在 25 °C 下对 ATP 的解离常数为 4.3 μM，但发现该表观亲和力随所用染料不同而变化。为...
表面等离子共振（SPR）是表征生物分子相互作用的成熟方法，广泛用于药物发现与开发。本研究证明，捕获表面对抗体-抗原相互作用测得的结合动力学参数具有显著影响。作者使用八种不同抗人IgG捕获表面，对六种人源单克隆抗体（hmAb）-抗原相互作用进行SPR捕获动力学分析，并与溶液相动力学排除法（KinExA）结果比较。三种山羊抗人Fc多克隆...
本研究以天然生物聚合物虫胶（shellac）为碳源，通过真空热解在 700 °C 下制备了生物相容、低成本且可规模化的还原氧化石墨烯（rGO）薄膜，并系统表征了其结构、化学与电学性质。所得热解 rGO（TrGO）薄膜结晶性良好、面电阻低、碳含量高，表现出优异的导电性和石墨化程度。将 TrGO 薄片分散后滴涂到氧化铟锡/玻璃（ITO/...
本文设计并制备了一种基于DNA适配体和还原氧化石墨烯/金纳米粒子（RGO/AuNPs）的无标记电化学适配体传感器，用于超灵敏检测内切葡聚糖酶II（EGII）。内切葡聚糖酶（内切纤维素酶，EC 3.2.1.4）是工业中广泛使用的酶之一，但快速、选择性、定量检测该酶的方法发展缓慢。作者采用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和...
本文报道一种稳健且可扩展的有序金纳米颗粒–环氧表面纳米复合材料制备技术，用于无标记等离激元 DNA 生物传感器。金纳米颗粒通过在纳米碗铝模板上的固态去润湿合成；模板由在铝片上受控阳极氧化生长的多孔阳极氧化铝经选择性化学刻蚀获得。该柔性工艺可在数平方厘米面积上精确控制颗粒尺寸、形状和颗粒间距，从而将局域表面等离子共振（LSPR）和表面...
本文报道了一种基于下转换发光和表面电偶极矩的无标记纳米颗粒生物传感器，用于检测亲和素。传统FRET光学纳米颗粒检测通常需要标记目标分析物，限制了即时诊断应用。作者利用Eu3+掺杂的Bi3+:YVO4:Eu3+|YVO4:Bi3+核壳纳米颗粒（CSNPs）表面偶联D-生物素，借助生物素–亲和素高亲和相互作用实现无标记识别。生物素化使纳...
精确鉴定蛋白质-蛋白质相互作用对理解生物医学通路至关重要。多价蛋白结合（MPB）指一个配体同时与两个或多个受体结合，在调控复杂而精确的生理功能中起关键作用，其异常与多种疾病相关。目前区分多价结合与单价结合并测定其动力学常需复杂流程和仪器。本文提出一种无标记快速评估 MPB 及其动力学参数的方法：将 pNIPAm-co-AAc 生物响...
本文提出一种基于高阶 Fano 超材料（FRMMs）的多模式集成生物传感器。该传感器由不对称 U 形谐振器与矩形条谐振器构成，在 x 偏振和 y 偏振太赫兹波激励下分别激发四极（Qx、Qy）、八极（Ox、Oy）和十六极（Hx）Fano 共振模式。通过整合各共振模式的频率偏移 Δf，可无标记检测肺癌细胞 A549 的浓度；不同细胞浓度...