本文报道了首个能够实时检测金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）的生物传感器。该传感器以单壁碳纳米管（SWCNTs）网络作为离子-电子电位换能器，以抗 S. aureus DNA 适配体作为识别元件，实现无标记电位检测。作者比较了两种适配体功能化策略：一是将 3′-芘基修饰适配体（Pyr-...
病原菌在传感器表面的捕获效率直接影响生物传感器的灵敏度。本文研究了不同菌毛型大肠杆菌在抗菌毛抗体修饰基底上的免疫固定捕获行为，所用抗体分别针对 K88ab（F4）、K88ac（F4）、K99（F5）、987P（F6）、F41 和 CFA/I 菌毛。结果表明，上述菌毛均可用于高效固定活大肠杆菌细胞；固定效率受抗体纯度、抗体克隆类型以及...
我们将腺嘌呤富集单链DNA（ssDNA）的特异性识别引入双偏振干涉仪（DPI）测量，实现小分子珊瑚碱（coralyne）的直接、选择性和灵敏检测，并利用该实时无标记技术研究珊瑚碱与腺嘌呤富集ssDNA的相互作用。紫外-可见光谱、圆二色光谱和DNA熔解实验证实，48-mer均聚腺嘌呤ssDNA寡核苷酸（A48）对珊瑚碱具有高度特异性识...
本文开发了一种基于光学表面等离子共振（SPR）的创新、特异且无标记检测方法，并用于构建可现场快速定量检测传染性法氏囊病病毒（IBDV）的生物分析仪。该分析仪由微流控池、温度调节器、集成生物传感器、光学平台、光电转换装置中的电子控制单元以及通用串行总线（USB）接口电路板组成。检测流程经过系统描述并实验验证。采用自组装技术，通过双功能...
本文报道一种无标记电化学生物传感器，用于凝血酶的高灵敏检测。作者以壳聚糖（CS）将氧化石墨烯（GO）固定于玻璃碳电极（GCE）表面，并通过化学还原将 GO 转化为石墨烯（GR），再将凝血酶结合适配体（TBA）共价接枝到 GR 表面，构建 GR-TBA 纳米复合修饰电极。检测时，凝血酶与 TBA 特异性结合并诱导其形成 G-四聚体，生...
本文报道了两类基于氧化多孔硅（PSiO2）Fabry–Pérot 薄膜的光学无标记生物传感器，用于快速检测细菌。传感器无需细胞裂解等样品前处理，可直接将目标细菌捕获到表面。第一类在电化学加工得到的纯 PSiO2 表面，通过硅烷化化学接枝特异性单克隆抗体（IgG）；第二类为 PSiO2/水凝胶杂化体系，其中聚丙烯酰胺水凝胶在纳米结构 ...
本文报道了一种用于监测转基因蛋白药物制备过程中宿主细胞蛋白（host cell proteins, HCP）的新型分析方法。该电容生物传感器具有极高灵敏度，可用于痕量 HCP 的监测。传感器由金电极构成，其表面被良好绝缘，并在其上固定了针对宿主细胞完整蛋白组制备的多克隆抗体群。在转基因蛋白生产过程中，HCP 通常仅以极低浓度存在，因...
本研究利用射频（RF）技术开发了一种多层聚合物DNA传感器，并借助金纳米颗粒（AuNPs）和磁性纳米颗粒（MNPs）增强检测性能。柔性聚合物聚对二甲苯（Parylene）和聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）被用作基底，以替代玻璃和硅片等传统刚性基底。所开发的多层聚合物RF生物传感器包含两层聚合物和两层铜传输结构层，用于减小传感器整体尺寸并...
本文报道一种用于检测DNA杂交的无标记生物传感器。该传感器采用直接电荷积累法测量寡核苷酸修饰电极上的表面电势，直接且可重复地测量工作电极中由固定分子固有负电荷诱导的电荷。通过电荷积累的过采样效应和差分结构，器件提高了信噪比，并不同于传统离子敏感场效应晶体管（ISFET），对参考电压的轻微变化不敏感，因而可选用多种参考电极材料。器件通...
光栅耦合表面等离子共振成像（GCSPRI）利用镀金传感芯片上的光学衍射光栅，将准直入射光耦合为表面等离子体。该耦合角度对芯片表面分析物捕获敏感，因此可采用低成本批量生产的可抛弃芯片，并以微阵列形式点样，大幅提高多重检测能力。当前GCSPRI仪器可同时测量超过1000个独立感兴趣区（ROI），通过芯片上固定抗体或其他特异性捕获分子实现...
复杂基质如牛奶仍是生物传感器开发中的难题，尤其在使用无标记检测或测量低浓度分析物时。本文采用直接光学方法反射干涉光谱（RIfS）研究免疫分析中的基质效应，并建立降低这些效应的方法。以激素睾酮为模型体系，因为该免疫分析在缓冲液中已得到充分表征。首先，作者优化了缓冲液中睾酮检测的传感表面，使检出限降至70.2 ng/L，定量限为130....
本研究构建了一种回音壁模式（WGM）生物传感器，用于在其它技术难以达到的低溶液浓度下测量蛋白质在烷基硅烷自组装单层（SAM）上的吸附。传感器以功能化烷基硅烷SAM的二氧化硅微球作为WGM谐振器，并集成于层流微流控流动池中，通过监测微球共振波长变化实现高灵敏度、无标记检测。实验发现，纤连蛋白（FN）可在具有生物学意义的表面密度下吸附，...
过去十年纳米技术使多种纳米结构得以制备，金属在纳米尺度表现出特殊电学与光学性质，可用于新型传感。等离子体传感器，包括表面等离子体共振（SPR）和较新的纳米等离子体传感器，近年受到关注；但一些最成功的传感器如葡萄糖生物传感器仍基于电学读出。本综述阐述将电化学与等离子体纳米结构结合，实现电学与光学信号同步换能。文章概述金属纳米颗粒、纳米...
本文报道了一种基于表面等离子共振（SPR）和无扩散微流控的无标记生物传感器系统，用于直接、实时检测可溶性血管内皮生长因子受体1（sVEGFR-1）。该检测策略利用sVEGFR-1与其高亲和配体血管内皮生长因子A（VEGF-A）之间的亲和相互作用；VEGF-A通过酰胺键共价固定于SPR传感表面，并保留参与受体结合的关键负电残基，从而维...
本文报道了一种基于表面等离子共振（SPR）的单核苷酸错配生物传感器，用于检测未标记 21 碱基 DNA 寡核苷酸与金表面固定互补 DNA 单分子层之间的杂交事件，并结合电化学阻抗谱（EIS）表征传感界面。探针 DNA 在 5′端引入己烷硫醇连接臂，通过硫醇自组装固定于金表面，并与 6-巯基-1-己醇（MHO）形成混合单分子层，以减少...
本文报道一种基于硅光栅的生物传感器，用于检测表面功能化蛋白结合。所设计的亚波长硅光栅对周围介质折射率变化具有最高 197 nm/RIU 的灵敏度，对光栅表面生物材料厚度变化的灵敏度为 1.61 nm/nm。器件通过多聚赖氨酸、戊二醛和乙醇胺封闭实现链霉亲和素的固定，并消除非特异结合，从而提高选择性和效率。实验中，将浓度为 0.016...
炭疽杆菌（Bacillus anthracis）因其质粒编码的毒力因子而具有生物武器威胁，其中 lef 基因编码致死因子。本文报道了一种基于光子晶体结构并采用全内反射（TIR）构型的快速、高灵敏炭疽 DNA 生物传感器。用于检测 lef 基因时，将单链 lef 探针 DNA 进行生物素化，并通过生物素—链霉亲和素相互作用固定于传感器...
近年来，适配体在分析与诊断领域，尤其是生物传感中的应用日益广泛。既往研究已将适配体作为配体与多种传感器结合，用于多种检测应用；然而，将适配体发展与导模共振（GMR）器件相结合的工作尚未见报道。本研究报道了一种基于自制GMR器件的适配体传感器。将29碱基凝血酶适配体（TBA）固定于GMR器件表面，作为识别配体用于凝血酶检测。该初步试验...
本文开发了一种基于18-mer单链核酸探针吸附固定在活化铅笔石墨电极上的生物传感器，用于检测登革病毒1型特异性寡核苷酸序列。通过差分脉冲伏安法（DPV）监测鸟嘌呤氧化，研究探针与互补寡核苷酸靶标之间的杂交。工作电极采用普通4B铅笔芯，抛光表面经1.8 V、5 min活化；随后在0.5 M醋酸缓冲液（pH 5.0）中施加0.5 V、5...
本文提出一种快速、高灵敏且低成本的锥形光纤生物传感器，可实现生物分子的无标记检测。该传感器利用锥形光纤腰区前两个传播模式之间的干涉效应，通过解调透射光谱的相位偏移来确定结合在锥形表面的生物分子。由于光谱条纹信号尖锐，且生物分子反应区相对较长，传感器表现出快速响应和高灵敏度。为深入理解不同生物分子对传感器的影响，作者对生物层厚度、折射...