表面等离子共振（SPR）传感是表征表面相互作用的重要工具，尤其适用于生物医学领域中无标记、实时检测的需求。为逼近理论分辨率极限，多数 SPR 系统采用角度或光谱探测模式，二者均可实现高精度实时测量，但会牺牲二维成像能力，从而降低数据通量。本文通过数值模拟与实验证明，可将多光谱探测技术与二维成像相结合，在分辨率、准确度、采集速度以及相...
近期关于微小RNA（miRNA）功能及其水平与特定疾病关系的研究凸显了miRNA检测的必要性。本文利用多壁碳纳米管（MWCNTs）在生物传感器中的潜力，开发了一种简单、无标记且灵敏的电化学生物传感器，通过监测鸟嘌呤氧化信号检测miRNA-24。与miRNA-24互补的合成DNA探针经共价交联固定在MWCNT修饰玻璃碳电极表面。探针与...
本文报道了一种无标记、高灵敏的 microRNA（miRNA）检测方法，将汞离子介导的构象型分子信标（MB）与内切酶辅助的靶标循环放大相结合，并采用寡核苷酸稳定的荧光银纳米团簇（AgNCs）作为荧光报告团。体系中，Hg2+ 介导的 MB 探针与辅助探针在特定温度下不发生杂交；当靶标 miRNA 存在时，三者退火形成 Y 形连接结构，...
本文报道一种无标记电化学竞争免疫传感器（E-assay）用于双酚A（BPA）检测。通过电聚合多功能单体JugBPA与胡桃醌（juglone）制备导电共聚物poly(Jug-co-JugBPA)修饰玻碳电极。JugBPA中的BPA结构作为捕获探针，可与抗BPA抗体（α-BPA）特异性结合；醌基团提供稳定电活性。方波伏安（SWV）显示，...
本研究表征了大流行流感A(H1N1)病毒重组血凝素蛋白rH1N1HA及其多克隆抗体在生物传感器中的应用。提出基于表面等离子共振（SPR）的无PCR、无标记快速高灵敏检测方法，用于检测H1N1病毒或其抗体。糖基化H1N1HA蛋白在毕赤酵母中表达，Western blot确认其真实性。兔多克隆抗体经空斑减少中和试验和间接ELISA评价其...
本文合成具有优异电化学活性的吖啶酮衍生物10-甲基-3-硝基吖啶酮（MNA），以其为电化学指示剂，构建了一种信号开启型、无标记电化学生物传感器，用于血清中核因子κB（NF-κB）的皮摩尔级检测。首先，将含有NF-κB特异性蛋白结合位点的线性双链DNA（dsDNA）探针自组装于玻璃碳电极（GCE）表面。若体系中不存在NF-κB，dsD...
表面应力生物传感器是一类无标记生物传感器，随着技术和社会发展，在生物、化学和医学应用中的信息采集与测量过程受到广泛关注。该类传感器利用表面自由能变化作为通用传感平台，具有响应时间短（小于毫秒）和典型灵敏度可达纳克、皮升、飞焦和阿摩尔量级等优点，同时能够简化样品制备与检测流程。本文系统评述了表面应力生物传感器在提升性能方面取得的进展，...
本文报道了一种基于局域表面等离子共振（LSPR）的无标记光学生物传感器，用于检测沙丁胺醇（Sal）。该传感器以沉积在透明氧化铟锡（ITO）玻璃上的空心金纳米颗粒（HGNs）为传感平台，将抗 Sal 抗体固定于 HGN 表面以识别目标 Sal 分子。当 Sal 与抗体结合后，HGN 周围介质的折射率发生变化，导致 LSPR 吸收峰波长...
利用纳米结构半导体实现电学生物传感，是无需标记、通过直接电子信号高灵敏检测生物分子的重要技术。本文报道了一种基于嵌段共聚物（BCP）纳米光刻制备的纳米图案化电学硅生物传感器。通过 BCP 自组装和单步干法刻蚀，发展了低成本、大面积的六方纳米孔薄硅膜图案化工艺。所得纳米图案化电学通道经生物素修饰后，可检测链霉亲和素和亲和素两种蛋白，检...
本文报道了一种基于光子晶体全内反射（PC-TIR）的无标记生物传感器，用于检测心脏生物标志物肌红蛋白（myoglobin）。该传感器具有独特的开放光学微腔结构，相比传统封闭微腔，便于传感表面功能化，适合快速生物分子结合检测。光子晶体结构可通过设计在任意光学波长工作。作者通过精细设计光子晶体结构、表面生化修饰并集成微流控系统，使传感器...
本文报道了聚合糖与目标凝集素结合反应的阻抗转导。在0.95 V vs. Ag/AgCl下对吡咯-乳糖基和吡咯-3′-唾液酸乳糖基进行恒电位电氧化，得到薄而可重复的聚吡咯-糖膜。通过循环伏安法，在六氨合钌和氢醌存在下，证明花生凝集素（PNA）和阿穆尔槐凝集素（MAA）分别亲和结合到相应电极上。旋转圆盘实验测定两种聚吡咯膜及其与凝集素孵...
蛋白质和核酸的检测主要依赖荧光光学方法，但需要昂贵笨重的光学设备并需荧光标记，成本和时间较高。本文报道了一种名为纳米针生物传感器的纳米电子探针，用于在纳米尺度无标记地电学探测核酸和蛋白质。该传感器由四层薄膜构成：底部导电层作为电极，其上为氧化层，再上层为另一导电层，最上方为保护氧化层。当蛋白质或核酸接近纳米针尖端时，传感电极之间的阻...
本研究开发了一种基于表面等离子共振（SPR）的结核分枝杆菌（MTB）DNA 传感器，利用光纤通信激光波长的高重复性和稳定性进行波长调制。传感器采用 Kretschmann 棱镜结构，在 1550 nm 附近通信波长下对 MTB DNA 进行无标记检测。实验表明，1 μg/mL 和 10 μg/mL MTB DNA 在最佳耦合条件下具...
细胞与细胞外基质（ECM）的粘附是细胞分化、迁移、增殖、存活及组织发育等过程的基础，也是无标记生物传感器的重要研究内容，但受体信号对细胞粘附过程的影响仍较少被关注。本文报道了基于共振波导光栅（RWG）生物传感器的无标记检测与荧光成像双模方法，用于研究稳定表达绿色荧光蛋白（GFP）标记β2-肾上腺素能受体（β2-AR）的工程化HEK-...
本文报道了一种基于纳米结构多孔硅的无标记光学生物传感器，用于快速捕获和检测大肠杆菌K12（Escherichia coli K12）模式微生物。该传感器依靠目标细菌细胞直接结合到传感器表面，无需对样品进行裂解等预处理。介孔二氧化硅薄膜作为光学换能元件，在白光照射下，其反射谱呈现清晰的Fabry-Pérot干涉条纹；对反射谱进行快速傅...
检测活体微藻细胞对压载水处理与分析非常重要。叶绿素荧光是光合活性的指标，因而可反映植物细胞的存活状态。本文开发了一种新型微流控生物传感器系统，基于叶绿素荧光快速、准确地检测单个微藻细胞的活力。该系统由激光二极管激发光源、光电二极管探测器、信号分析电路以及作为微藻细胞运输平台的微流控芯片组成。为验证系统实用性，测试了六种不同活体和死亡...
本文提出并理论研究了基于波导与纳米腔的紧凑型二维光子晶体生物传感器。当DNA分子或蛋白质等生物材料被捕获在光子晶体孔洞内时，会引起输出端谐振波长发生漂移。仿真得到品质因子约4000，灵敏度约1.63 nm/fg。作者还将该结构作为整体折射率传感器研究，灵敏度约为165.45 nm/RIU。进一步通过围绕腔体移动单个孔实现晶格位移，将...
生物传感器用于检测蛋白质和核酸等生化分子。传统酶联免疫吸附测定（ELISA）灵敏但需数小时且通常需将荧光分子标记到目标分子。微加工电检测生物传感器正在发展。本文描述一种超灵敏、实时、无标记、局域化设备，称为纳米针生物传感器，有望克服现有生物传感器局限。其关键元件是针端约10 nm宽的环形间隙，为敏感区；传感器总直径约100 nm。该...
本文报道了一种基于石墨烯修饰玻璃碳电极（G/GCE）的简单、超灵敏、无标记电化学方法，用于评价蛋白酪氨酸激酶（PTK）活性及其抑制。石墨烯可通过电催化氧化反应增强酪氨酸（Tyr）残基的电化学响应；激酶催化磷酸化后，磷酸化酪氨酸（pTyr）呈电不活性，使 Tyr 氧化电流降低。因此，肽中 Tyr 残基的电化学信号可作为内源信号报告物，...
本研究提出一种基于体外大鼠旁路环的微流控生物传感器，用于监测血液流变学与血流动力学性质的时间变化。通过将腹主动脉与颈静脉连接至包含流量稳定器和微流控生物传感器的体外旁路环，建立复杂流体网络，以监测大鼠血液粘度、流量和压力等生物物理性质。该方法基于微流控通道中的两步顺序流量控制，采用无标记、无传感器检测方式，同时测量上述三项性质，并利...