微小RNA（miRNA）因在基因表达调控和癌症发生发展中发挥重要作用而成为肿瘤研究热点。miRNA-21在多种癌症中表达上调，因此其准确检测具有重要意义。本研究报道了一种基于肽核酸（PNA）的电化学无标记生物检测平台，用于检测miRNA-21。作者以金电极为基底，通过电沉积金纳米颗粒（AuNPs）修饰电极表面，以提高PNA探针固定化...
本研究开发了一种基于DNA适配体的无标记液晶生物传感器，用于灵敏检测阿莫西林（AMX）。将AMX适配体固定于经DMOAP和APTES混合自组装层修饰的玻璃片表面；DMOAP的长烷基链使液晶分子保持垂直取向，在偏振光显微镜下呈暗场。当存在AMX时，适配体与AMX特异性结合并发生构象变化，破坏液晶垂直取向，使光学图像变亮。该传感器具有较...
本研究建立了一种基于液晶（LC）-光聚合物复合物的光学与介电生物传感器，用于牛血清白蛋白（BSA）的检测与定量。当向向列相液晶 E7 中掺入 4 wt.% 可光固化预聚物 NOA65，并在 20 mW/cm² 紫外光下照射 300 s 引发光聚合后，通过液晶光学织构图像分析和介电谱测量得到的 BSA 检出限分别为 3400 pg/m...
本文报道一种用于电化学阻抗谱（EIS）的微流控芯片，作为无标记蛋白检测生物传感器，并以心肌肌钙蛋白I（cTnI）为模型。cTnI是心肌梗死最特异血清生物标志物之一。芯片由显微镜玻璃片作基底、溅射金电极和聚二甲基硅氧烷（PDMS）微通道组成。作者开发了电极功能化方案，兼顾传感层电荷转移、抗体特异性结合及降低非特异蛋白吸附，以避免假阳性...
光纤生物传感器在公共卫生、环境科学、生物工程、疾病诊断和药物研发中受到广泛关注，生物分子的准确检测对控制疾病传播和监管决策具有重要意义。在众多光纤传感器中，基于特种光纤的光纤生物传感器具有生物相容性好、体积小、测量分辨率高、稳定性好和抗电磁干扰等优点。本文系统综述了四类基于特种光纤的干涉仪生物传感器：马赫-曾德尔干涉仪（MZI）、迈...
芯片级集成等离子体光学与电子学可促进生物传感、信号处理和光电子应用，关键需求是芯片级制造方法。本文报道一种分槽谐振器平台，将高品质因子谐振等离子体生物传感器与射频纳米间隙镊子相结合。该分槽谐振器可同时作为介电泳陷阱和纳米等离子体传感器：在10 nm间隙上施加射频偏压，可吸引或排斥分析物；被捕获的分析物通过折射率传感实现无标记检测，其...
报道了一种基于新型 ZnO 掺杂 MoS2 纳米线（NWs）的场效应晶体管（FET）生物传感器，用于无标记、易重复地检测人血清中乙型肝炎病毒脱氧核糖核酸（HBV DNA）。该 FET 生物传感器采用 ZnO 基气-液-固（VLS）法制备 MoS2 纳米线，提出 MoS2 在生物传感中的新型结构。得益于 MoS2 独特的电学与结构性质...
有机场效应晶体管（OFET）被认为是一种具有快速检测能力和多参数响应能力的低成本生物传感器器件，但常规有机器件的功能化过程可能影响其后续灵敏可靠的传感性能。本文开发了一种新型有机材料2,6-双(4-甲酰基苯基)蒽（BFPA），用作OFET生物传感器的保护与功能层，实现人血清中甲胎蛋白（AFP）的飞摩尔级超灵敏检测。通过监测源漏电流（...
癌症已成为威胁人类健康与生命的主要疾病之一。循环肿瘤DNA（ctDNA）检测作为一种实用的液体活检技术，是癌症诊断、靶向治疗和预后评估的有前景方法。本文首次研究了一种基于均匀尺寸、高响应硅纳米线（SiNW）阵列的场效应晶体管（FET）生物传感器，用于实时、无标记、超灵敏检测PIK3CA E542K突变ctDNA。利用与互补金属氧化物...
聚二炔（PDA）是一类具有交替双键共轭主链的多功能聚合物，其光学性质源于主链中的π-π相互作用。当外部刺激扰动PDA主链时，PDA可发生蓝-红比色转变，并在红区发射荧光。由于两亲性二炔单体可自组装成膜、囊泡、管等结构，且合成膜易于进行化学修饰，PDA平台可引入抗体、适配体、酶或DNA探针等识别元件，通过受体-配体相互作用实现无标记生...
本综述总结了近五年多孔硅（PSi）光学生物传感器的重要进展。多孔硅具有低成本电化学刻蚀制备工艺、高比表面积、可调控孔径以及优异光子学特性，因而成为生物传感中极具吸引力的换能基底，并已在多个研究领域得到应用。文章依据固定在换能材料表面的生物识别元件类型，将不同光学PSi生物传感器分为四类，并重点讨论了光致发光（PL）信号调制和多孔基质...
本文探索3ω热丝概念作为具有单一传感元件的潜在生物传感平台，可根据热界面导率变化检测分析物。将单链DNA等均匀受体层固定在细铝线上，铝线同时作为固定平台、加热元件和温度传感器。用角频率ω的交流电周期性加热导线，导线两端电压的第三谐波（3ω）反映热量从导线向周围介质传递的效率。3ω电压幅值对生物功能界面层的组成和构象敏感。作者以空白铝...
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...
本研究首次报道了一种基于生物纳米复合材料的高灵敏、无标记电化学免疫传感器，用于子宫内膜异位症诊断。将多壁碳纳米管（MWCNT）与磁铁矿纳米颗粒（Fe3O4）分散于壳聚糖（CS）中构建 CS-MWCNT-Fe3O4 生物纳米复合材料，并通过戊二醛交联固定抗 CA19-9 单克隆抗体，实现对碳水化合物抗原 19-9（CA19-9）这一潜...
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...
单生物分子检测涵盖核酸、蛋白、病毒和细菌等目标，在生物学、环境、食品与农业、公共卫生和医学中至关重要。随着对这些生物分子功能及其对公共健康、环境污染和食品安全影响的认识不断深入，迫切需要先进检测技术实现早期、高灵敏检测。本文是一篇批判性综述，系统回顾并总结了一系列具有潜在单拷贝灵敏度的“数字”生物分子检测研究，重点讨论实现“数字”检...
子宫内膜异位症是影响全球育龄女性生活质量的重要疾病，目前诊断主要依赖腹腔镜联合活检等侵入性操作，费用高且痛苦。近年来，研究者致力于开发基于生物标志物的生物传感器，以实现半侵入或非侵入诊断。糖蛋白（glycodelin, GLY）因其较高的特异性和敏感性被认为是子宫内膜异位症的潜在新型生物标志物。本研究首次报道了一种无标记电化学免疫传...
本研究开发了一种基于适配体的非侵入性电化学生物传感器，用于简单、快速、灵敏地检测皮质醇水平。该传感器采用一次性丝网印刷石墨烯电极（SPGEs），通过皮质醇DNA适配体（CApt）的特异性识别实现无标记电化学检测。CApt先与链霉亲和素磁性微球（MBs）结合，再借助钕磁铁简便固定于电极表面。采用电化学阻抗谱（EIS）和循环伏安法（CV...
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...