Periodic plasmonic enhancing epitopes on a whispering gallery mode biosensor.
本文提出在回音壁模式（WGM）生物传感器的赤道表面附着周期性金纳米颗粒阵列，作为等离子体增强表位（plasmonic epitopes），用于增强水相生物纳米颗粒的无标记检测。周期性金纳米颗粒可激发局域表面等离子体，形成光学热点，提高分析物与固定在热点上的抗体之间的捕获率和相互作用强度。该设计适用于硅、二氧化硅微环/微盘及毛细管等 ...
A SPR aptasensor for detection of avian influenza virus H5N1.
由于高致病性 H5N1 禽流感病毒在动物和人类中暴发风险，快速、特异性检测禽流感病毒（AIV）十分迫切。适配体是人工寡核苷酸，可与特定靶标结合，对病毒具有与单克隆抗体相当的亲和力，且热稳定性更好。本研究以 DNA 适配体作为特异性识别元件，构建便携式表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于鸡拭子样本中 AIV H5N1 的快速检测。...
Ultrasensitive and facile electrochemical deoxyribonucleic acid biosensor based on the conformational change of the recognition interface.
本文报道了一种基于识别界面构象变化的超灵敏电化学阻抗谱DNA生物传感器。传统EIS DNA传感器通常依赖杂交后双链DNA的负电荷和空间位阻阻碍[Fe(CN)6]3-/4-接近电极，使电荷转移电阻增加，但高密度识别界面信号变化有限。本文利用巯基修饰单链DNA探针在室温下与金表面形成躺卧构象，碱基与金相互作用，并用BSA封闭暴露金位点、...
Picomolar level profiling of the methylation status of the p53 tumor suppressor gene by a label-free electrochemical biosensor.
DNA甲基化与基因表达调控和癌症发生密切相关，p53肿瘤抑制基因启动子CpG岛异常甲基化是癌症表观遗传标志。传统甲基化检测方法操作复杂、仪器昂贵或需放射性标记。本文报道一种无标记电化学生物传感器，结合亚硫酸氢盐转化，实现p53基因甲基化状态的超灵敏分析。传感器以玻碳电极为基底，胆碱自组装单层和金纳米颗粒修饰，固定中性肽核酸（PNA）...
Interpretation of protein adsorption through its intrinsic electric charges: a comparative study using a field-effect transistor, surface plasmon resonance, and quartz crystal microbalance.
本文报道利用场效应晶体管（FET）、表面等离子共振（SPR）和石英晶体微天平（QCM）传感器平行分析，高灵敏检测蛋白在十一硫醇自组装单分子层（SAM）金电极上的非特异性吸附。FET传感器实时检测电极/溶液界面吸附蛋白的固有电荷，将界面电荷密度变化转换为电位信号，无需标记。特别地，基于Debye–Hückel模型，电位偏移程度与吸附白...
Trace and label-free microRNA detection using oligonucleotide encapsulated silver nanoclusters as probes.
本文报道一种简单、灵敏、无标记的 microRNA（miRNA）生物传感方法，采用寡核苷酸包裹银纳米团簇（Ag-NCs）作为有效电化学探针。功能寡核苷酸探针同时包含用于杂交的识别序列和用于原位合成 Ag-NCs 的模板序列，表现出优异的金属模拟酶性质，可催化过氧化氢（H2O2）还原。miRNA 检测采用金电极固定分子信标（MB）探针...
Protein-protected Au clusters as a new class of nanoscale biosensor for label-free fluorescence detection of proteases.
蛋白酶广泛参与生物过程，其异常与癌症、关节炎、神经退行性和心血管疾病相关，因此需要灵敏、简便的检测方法。本文报道蛋白保护金纳米簇（AuCs）作为无标记荧光生物传感器检测蛋白酶。以牛血清白蛋白（BSA）保护的金簇为例，由氯金酸（HAuCl4）与 BSA 合成，在 500 nm 激发下于 650 nm 处发射荧光。蛋白酶 K 孵育 4 ...
On-chip bioorthogonal chemistry enables immobilization of in situ modified nanoparticles and small molecules for label-free monitoring of protein binding and reaction kinetics.
在连续流微流控条件下高效固定小分子可显著提升基于生物传感器的无标记分子相互作用研究。目前小分子固定化化学常需特殊条件，且多需在检测器和微流控系统外完成，无法实时监测。本文开发并优化了一种芯片上生物正交化学方法，可实现小分子的快速、可逆固定化，并能控制其取向和固定密度，并将其应用于表面等离子共振（SPR）研究。固定化小分子可反转传统S...
Detection of serum human epididymis secretory protein 4 in patients with ovarian cancer using a label-free biosensor based on localized surface plasmon resonance.
人附睾分泌蛋白4（HE4）是卵巢癌早期诊断的重要生物标志物。本研究开发了一种基于局部表面等离子共振（LSPR）的无标记生物传感器，用于检测卵巢癌患者血清中的HE4。采用纳米球光刻法制备银纳米芯片，并以氨基偶联法将抗HE4单克隆抗体固定于芯片表面。检测时，HE4与固定抗体特异性结合，引起银纳米颗粒附近局部折射率变化，导致LSPR消光峰...
Size matters: problems and advantages associated with highly miniaturized sensors.
本文综述了纳米技术推动的微型化传感器在生物传感中的应用及其利弊。纳米结构（如纳米线、纳米悬臂梁和等离子体纳米颗粒）可基于电导、机械偏转或光谱等物理现象作为单一换能单元，实现极小传感面积。作者重点讨论液相样品中无标记实时分析的表面敏感技术，分析传感器尺寸对结合动力学、扩散与对流输运、多路复用、单分子分辨、噪声和稳定性的影响。文章指出，...
Photonic crystal biosensors towards on-chip integration.
近年来，光子晶体技术受到广泛关注。利用光子晶体结构构建高灵敏度传感元件在医学和环境应用中极具前景。光子晶体生物传感器不仅具有紧凑性和可靠性，还可通过低成本大规模制造获得优势。将微流控通道与光子晶体结构集成，可形成高度紧凑的器件。本文综述了不同类型的光子晶体传感器，包括一维光子晶体生物传感器、光子晶体平板生物传感器、光子晶体波导生物传...
Clinical application of surface plasmon resonance-based biosensors for fetal fibronectin detection.
早产是围产期发病率和死亡率的主要原因。胎儿纤维连接蛋白（fetal fibronectin, fFN）是羊膜细胞外基质中的糖蛋白，也是预测早产风险最强的生物标志物。基于表面等离子共振（SPR）响应的生物传感器具有定量检测生物分子的潜力。本研究建立了 SPR 相对强度与 fFN 浓度之间的标准校准曲线，并利用该 SPR 生物传感器检测...
A microfluidic-based electrochemical biochip for label-free diffusion-restricted DNA hybridization analysis.
微流控装置中的 DNA 杂交检测可减少样品用量、缩短处理时间，并便于与其他测量集成。然而，随着器件尺寸缩小和复杂度增加，信噪比下降，灵敏度受到限制。器件微型化会在微尺度引入比宏观尺度影响更显著的特性与现象。本文将受限扩散模型应用于微型化生物芯片的纳升级反应腔，以准确表征 DNA 杂交事件对电荷转移电阻和扩散电阻变化的贡献，并证明这些...
Convergence of dip-pen nanolithography and acoustic biosensors towards a rapid-analysis multi-sample microsystem.
本文首次报道利用蘸笔纳米光刻（DPN）在即用型生物传感器芯片上直接图案化多种生物分子，以构建更快速、高效的多样品检测流程。所采用平台为表面声波（SAW）器件与平行通道微流控模块集成的“微流控-on-SAW”（mF-on-SAW）系统，可将单个传感器表面划分为多个独立传感域，实现可重复的多样品分析。作者将具有不同功能化头基的脂质分别图...
Flexure-FET biosensor to break the fundamental sensitivity limits of nanobiosensors using nonlinear electromechanical coupling.
本文提出一种 Flexure-FET（柔性敏感场效应晶体管）超灵敏生物传感器，利用非线性机电耦合突破经典电学或机械纳米生物传感器的基本灵敏度极限。该器件由纳米板通道和薄膜悬空栅构成；目标生物分子被捕获后，悬空栅的刚度发生变化，栅的形状或偏转随之改变，并反映在场效应晶体管的漏极电流中。器件被设计为将栅偏置在接近 pull-in 不稳定...
Highly-sensitive and label-free indium phosphide biosensor for early phytopathogen diagnosis.
本文报道了一种基于磷化铟（InP）半导体的高灵敏度、无标记电阻型生物传感器，用于低浓度生物材料检测，并面向环境科学、生物医学研究和医学诊断等应用。作者以 InP 晶体半导体在生物分子吸附后电子性质变化作为传感元件，通过优化表面功能化和生物分子共价固定流程，提高受体分子密度与重现性。研究采用三个生物体系进行表征：合成 dsDNA 标准...
Cancer prognostics by direct detection of p53-antibodies on gold surfaces by impedance measurements.
生物标志物的识别与定量是疾病诊断和监测的关键。血清自身抗体因生物学和医学意义日益成为重要检测对象。本文报道了一种高灵敏度、无标记的p53抗体检测方法。p53抗体是卵巢癌的预后指标，也是其他癌症早期阶段的生物标志物。该方法利用金微电极上的电化学阻抗测量，在未稀释血清样品中实现皮摩尔级抗体浓度测定。通过优化负责识别p53抗体的表位，该生...
Label-free and high-sensitive detection of Salmonella using a surface plasmon resonance DNA-based biosensor.
本文报道了一种基于表面等离子共振（SPR）DNA生物传感器的无标记、高灵敏沙门氏菌检测方法。针对沙门氏菌invA基因设计生物素化单链寡核苷酸探针，并将其固定于链霉亲和素包被的羧甲基化葡聚糖传感表面。采用改良半巢式不对称PCR从细菌培养物中扩增invA基因，获得单链扩增产物用于杂交检测。合成靶DNA在5 nM至1000 nM范围内线性...
Sensitive detection of unlabeled oligonucleotides using a paired surface plasma waves biosensor.
利用表面等离子共振（SPR）检测未标记寡核苷酸较困难，因为其分子量通常低于蛋白质。本文报道了一种基于配对表面等离子波生物传感器（PSPWB）的低浓度未标记寡核苷酸检测方法。该传感器芯片上固定寡核苷酸探针，通过序列特异性杂交识别靶标寡核苷酸。PSPWB实时测量外差信号的解调振幅，并利用检测输出信号与参考信号振幅之比抑制激光强度波动带来...
Surface plasmon resonance based biosensor technique: a review.
光学表面等离子共振（SPR）生物传感器是目前最先进、发展最成熟的光学无标记生物传感技术之一，可将被测物与生物识别元件结合引起的界面折射率变化转换为光学信号，广泛应用于环境保护、生物技术、医学诊断、药物筛选、食品安全与安保等领域。本文综述了体SPR与局域SPR（LSPR）生物传感技术的近期进展，首先介绍体SPR和局域SPR的基本概念及...