本文报道了一种基于溶液法氧化铟镓锌（IGZO）薄膜晶体管（TFT）的高灵敏、无标记DNA检测方法。传统荧光DNA检测需要标记靶标并依赖光学扫描，成本高且耗时；而TFT可直接将生物识别事件转换为电信号，适合低成本、高密度传感阵列。作者将人工设计的双交叉（DX）DNA纳米结构物理固定于IGZO背沟道表面，并引入不同浓度的二价铜离子（Cu...
首次通过简便无模板法在金基底上实现杂化微阵列的高取向生长。形成机制涉及金基底与杂化晶体之间自组装单分子层（SAMs）产生的界面结构导向力。不同SAM及组装分子表面覆盖率对界面导向力和杂化薄膜形貌起关键作用。在具有刚性骨架、高度取向且垂直排列的1,4-苯二硫醇SAM上形成高取向杂化微阵列，为杂化晶体取向生长提供强结构导向力；通过控制组...
本文报道一种用于生物样品介电谱分析的集成生物传感器。该器件采用0.35 μm标准CMOS工艺制备16×12微电极阵列，通过交流激励测量悬浮生物分子溶液的阻抗，无需荧光标记、表面固定或芯片功能化。作者测试了不同浓度单链DNA和牛血清白蛋白溶液，发现溶液阻抗与生物分子浓度呈显著相关，在双对数坐标下近似线性，表明该传感器可用作浓度传感器。...
本文报道了一种基于电渗流原理的无标记生物传感新方法。电渗流指在随机取向和分布的离散导电元件体系中形成长程电连接。将该原理用于生物相互作用，可直接以电子方式测量生物组分。该传感器的核心是生物半导体（BSC），即多层三维碳纳米管—抗体网络。当抗原与抗体结合时，网络连续性被破坏，导致网络电阻增加。BSC 可通过将预功能化单壁碳纳米管（SW...
炭疽保护性抗原（PA）前孔七聚体的第2结构域在内体酸化过程中发生展开与再折叠，形成可插入内体膜的约100 Å β桶状孔，并促进致死因子（LF）和/或水肿因子（EF）从内体向细胞质转位。作者构建了PA前孔与LF结合域LFN的固定化复合物，利用表面等离子共振（SPR）和生物层干涉（BLI）实时监测前孔向孔转变的动力学。当溶液pH从7.5...
本文报道了一种用于无标记检测的石墨烯-金纳米金字塔杂化表面增强拉曼散射（SERS）平台。作者以(001)硅片为模板，通过聚苯乙烯球模板、铬掩膜和KOH各向异性刻蚀制备可重复使用的倒金字塔结构，并复制出大面积、尺寸均一的金纳米金字塔阵列；随后将化学气相沉积单层石墨烯（SLG）经PMMA转移覆盖于金尖表面，形成生物相容、化学稳定的杂化S...
微小 RNA（miRNA）是长度约 19–23 个核苷酸的小 RNA，在基因调控、胚胎分化、造血及多种癌症中发挥重要作用。本文报道了一种基于碳纳米管场效应晶体管（CNTs-FET）的无标记、快速、高特异性电子检测 miRNA 的生物传感器。该传感器以康乃馨意大利环斑病毒 p19 蛋白（CIRV p19）为识别元件，p19 可按尺寸依...
本研究采用多晶硅纳米线场效应晶体管（poly-Si NWFET）作为生物传感器，利用侧壁间隔物技术替代昂贵的电子束光刻，实现低成本、可规模化的器件制备。该传感器用于人血清中前列腺特异性抗原（PSA）的实时、无标记、超高灵敏度检测。由于血清蛋白组复杂且含高浓度盐类及干扰物，作者建立了真实样品前处理标准操作流程，通过微滤、脱盐和缓冲液交...
本文提出一种基于2.4 GHz振荡频率偏移的射频生物传感器平台，用于无标记、实时检测生物分子结合事件。系统由振荡器、高Q表面声波（SAW）滤波器和射频功率检测器组成。其基本原理是：生物分子在平面谐振器表面固定后，会改变谐振器的电阻、电感和电容等阻抗特性，进而引起振荡器频率发生偏移。由于目标生物分子质量和尺寸很小，直接频率偏移通常极小...
本文提出一种新型电化学适配体传感器构建策略，用于检测凝血酶浓度。该策略以两条精心设计的寡核苷酸为核心元件，其序列同时包含凝血酶适配体（Apt15和Apt29）以及可重组的G-四联体半区。在无凝血酶存在时，电极表面的G-四联体半区可在K+存在下与血红素（hemin）结合形成G-四联体–血红素复合物，产生可检测的电化学信号；当凝血酶与适...
基于细胞色素c诱导自组装石墨烯量子点，构建无标记荧光开启型胰蛋白酶生物传感器。GQDs具有绿色荧光，Cyt c作为电子转移蛋白和Fe3+配位作用与GQDs静电结合，使其荧光猝灭约90%并诱导J型聚集；加入胰蛋白酶后，Cyt c在精氨酸/赖氨酸C端被水解成片段，Fe3+被还原为Fe2+，且产生的赖氨酸/精氨酸将GQDs化学还原为r-G...
本文报道了一种基于纳米球光刻（NSL）技术大规模制备金纳米孔阵列的表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于检测特定的链霉亲和素-生物素相互作用。该传感器采用直接紫外-可见吸收模式监测 SPR 吸收峰位移。为提高生物素的固定效率，金纳米孔阵列表面依次用 3-巯基丙基三甲氧基硅烷（MPTS）和 3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）进行...
为开发用于鸦片生物碱可待因（codeine）检测的传感方法，作者采用系统进化指数富集（SELEX）技术从随机 DNA 文库中筛选可待因结合 DNA 适配体。经 19 轮筛选、克隆测序及截短突变优化，获得 37 碱基序列 HL7-14，其平衡解离常数 Kd 为 0.91 μM。竞争结合实验表明，HL7-14 对可待因具有较高特异性，对...
本文设计了一种多功能多孔硅（PSi）纳米结构，将响应性 PSi/水凝胶杂化界面与生物识别元件相结合，用于选择性识别具有重要生物学意义的小分子有机磷化合物（OPCs）。以 pH 响应的聚(2-二甲氨基乙基甲基丙烯酸酯)（poly(DMAEMA)）水凝胶在氧化 PSi Fabry–Pérot 薄膜中原位合成并图案化，所得杂化材料对 pH...
传统免疫分析常依赖荧光标记或显色反应，分析物输运以扩散为主，反应速率慢、检测时间长。本文集成交流电动力学与电化学阻抗谱（EIS），构建一种用于快速、灵敏、无标记检测的免疫芯片。在偏置交流电场下，交流电渗（ACEO）和正介电泳（DEP）可在数分钟内将分析物快速对流并捕获到 EIS 工作电极表面，使抗体–抗原（IgG–蛋白A）结合引起的...
本文报道了一种基于阳极氧化铝（AAO）纳米孔膜的新型集成式无标记 DNA 生物传感器，用于检测登革病毒特异性寡核苷酸序列。该传感器将约 50–100 nm 厚的铂（Pt）电极直接溅射在 AAO 膜两侧，分别作为工作电极和对电极，从而消除纳米孔外溶液电阻对阻抗测量的影响，并允许仅向膜一侧滴加微量样品。探针 DNA 通过 3-氨基丙基三...
本文报道了一种基于新型双功能探针 FecNCD2 的无标记电化学生物传感器，用于检测 CGG 三核苷酸重复。FecNCD2 由识别单元萘啶氨基甲酸酯二聚体（NCD）通过 –CO–NH–CH2–CH2– 连接电活性二茂铁基团构成。圆二色性结果表明，与采用较短 –CH2– 连接臂的 FecNCD1 相比，FecNCD2 对 CGG 三核...
本文报道了一种基于碳纳米管与电活性聚合物互穿网络的无标记、无试剂microRNA电化学传感器。该纳米结构聚合物薄膜在中性水溶液中具有由聚合物主链中醌基产生的明确阴极电活性。当加入前列腺癌生物标志物miR-141靶标时，传感器呈现“signal-on”响应，即由于聚合物电活性增强而电流增加；相反，非互补miRNA如miR-103和mi...
无标记方法监测细胞实验能够以时间分辨和非侵入方式观察哺乳动物细胞对化学、生物或物理刺激的响应。目前应用最广的技术是阻抗分析和基于倏逝波的光学传感，如表面等离子共振（SPR）。本研究将两种技术整合到同一实验装置中，使同一细胞群可被同时监测电学与光学变化。器件基于商用SPR芯片，经光刻加工，在同一基底上形成用于阻抗分析的电极和用于激发表...
多孔硅光子学是复杂流体环境中高灵敏、高选择监测生物分子的理想平台。该文综述了多孔硅光学生物传感器从早期亲和传感到单细胞活性监测及光子微粒生物医学应用的发展。多孔硅可通过电化学阳极氧化制备，具有可调孔隙率、折射率和光子晶体结构，如单层薄膜、微腔、Rugate 滤光片和 Bragg 反射镜。生物分子结合孔壁或进入孔内会改变有效折射率，引...