开发高灵敏诊断系统用于早期发现人类疾病是现代生物医学研究的重要任务，检测丙型肝炎病毒核心抗原（HCVcoreAg）正是此类需求。本研究旨在测试纳米带生物传感器在使用两种不同分子探针——抗HCVcoreAg抗体和抗HCVcoreAg适配体——检测HCVcoreAg时的性能。所用纳米带传感器芯片基于绝缘体上硅（SOI-NR）结构。研究测...
肿瘤细胞的敏感准确检测对癌症治疗和提高生存率至关重要，但现有方法存在操作复杂、特异性不足和成本较高等局限。本文报道了一种基于太赫兹反谐振空芯光纤（THz AR-HCF）的生物传感器，用于肿瘤细胞的快速、无标记和非破坏性检测。作者通过仿真与实验比较验证了 THz AR-HCF 的低损耗特性，并从多种结构参数中筛选出最适合生物传感的光纤...
强度探测型表面等离子共振成像（ISPRi）传感具有结构简单、易于实现且应用广泛等优势，但常规ISPRi的折射率分辨率常受限于10−5 RIU量级。本研究报道了一种新型高灵敏度ISPRi生物传感器，并将其应用于癌细胞凋亡检测。通过优化激发波长和入射角，采用非相干近红外光源与双4f成像光路，系统实现了5.20×10−6 RIU的折射率分...
检测大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）产生的β-半乳糖苷酶（β-galactosidase, β-gal）活性，可快速评估浴场和渔场等海水体的污染程度，避免大规模水污染暴发。本文开发了一种基于石墨烯场效应晶体管（graphene field effect transistor, GFET）并修饰热变性酪蛋...
本文报道了光纤球端谐振器生物传感器的开发与生物功能化，用于实时检测痘苗病毒（vaccinia virus, VV）。作者制备了多个球端谐振器，并通过硅烷化过程固定两种生物识别元件：靶向 L1R 蛋白的抗 L1R 单克隆抗体和靶向完整 VV 病原体的兔多克隆血清抗体。实验在 10^3 至 10^8 空斑形成单位（PFU）浓度范围内检测...
黄曲霉毒素是曲霉自然产生的高毒性次级代谢产物，在温暖潮湿气候下其生长可显著加快。黄曲霉毒素中危害最大的是黄曲霉毒素B1（AFB1），具有致癌及多种健康风险，因此食品法医检测迫切需要更精确、快速、实用的检测方法。本研究开发了一种新型人形光纤WaveFlex生物传感器，用于AFB1的高灵敏、高特异、无标记、快速检测。该传感器属于基于等离...
基于表面声波（SAW）的生物传感器因高灵敏度、实时响应能力和无标记检测而具有独特优势。典型SAW模式为Rayleigh模式和剪切水平（SH）模式。二者在生物传感应用中各有优缺点，通常需要不同基底和器件几何结构才能有效激发。本研究在铌酸锂上研究并表征了SAW谐振器生物传感器所生成的模式及生物传感性能。结果显示，器件同时存在两个典型SA...
现有DNA检测技术常在简便性、速度、准确性和成本之间妥协。本文提出一种基于丝网印刷碳电极（SPCE）修饰还原氧化石墨烯（RGO）和金纳米颗粒（AuNPs）的简单、无标记、低成本DNA检测平台。制备采用两步电化学方法：先在SPCE上电还原氧化石墨烯（GO），再电化学还原HAuCl4以形成AuNPs并促进后接枝。最终传感器通过单链DNA...
草甘膦是全球使用最广泛的除草剂活性成分，年使用量超过100万吨，且预计2022—2029年还将增长4.5倍。其高水溶性（25 ℃下11.6 mg/mL）和外源行为使其成为普遍的水污染物和主要饮用水污染物。本研究旨在开发一种快速、灵敏的草甘膦检测方法。作者将光波导光模光谱（OWLS）技术用于竞争免疫分析中的无标记检测，采用草甘膦特异性...
硅纳米线（SiNWs）是一类一维半导体纳米材料，在生物医学传感领域具有良好应用前景。其优异的电子特性可提高生物传感器检测灵敏度。将 SiNWs 与场效应晶体管（FETs）结合，可形成兼具高灵敏度、目标选择性、实时性和无标记检测能力的特殊生物传感器。近年来，SiNW-FETs 在生物医学检测中受到广泛关注。本文系统评述了 SiNW-F...
血液/血清中痕量肿瘤标志物的检测对癌症早期筛查和预后评估至关重要，要求检测方法具有高灵敏度和高特异性。无标记光纤生物传感器为癌症生物标志物的即时检测（POCT）提供了机会，但传统光纤传感器常面临响应性与信号稳定性之间的折中，且复杂制备工艺限制复现和规模化。为此，本研究提出一种结构简单的套索形光纤激光生物传感器，用于血清中癌胚抗原相关...
随着可穿戴电子设备对生物标志物检测需求增加，柔性生物传感器受到广泛关注。石墨烯场效应晶体管（GFET）因高灵敏度、多功能性、快速响应和低成本，成为构建生物传感器的关键器件。GFET 通常由源、漏、栅三电极构成，石墨烯作为高迁移率导电通道，生物分子结合后可改变其局部电荷密度与电导，从而实现无标记、快速检测。柔性基底具有生物相容性、复杂...
本文提出一种基于隧穿场效应晶体管（TFET）的新型介电调制生物传感器。该器件由位于 n+ 漏区上方的双无掺杂隧穿结构成，采用湿法刻蚀在栅介质中形成两个空腔；当不同生物分子进入空腔时，栅极静电完整性随之改变，从而调制器件电学特性。利用 Silvaco ATLAS 器件仿真器开展数值模拟，结果表明，考虑陷阱辅助隧穿（TAT）会显著影响生...
表面等离子共振（SPR）是一种可用于无标记、实时传感的光学现象，能够直接测量生物分子相互作用并检测溶液中的生物标志物。以往基于等离子体纳米孔阵列的研究多利用近红外或红外区的异常光学传输（EOT）模式监测和检测多种生物分子。尽管该类阵列提高了生物分子检测的灵敏度和通量，但仍存在溶液分子扩散导致检测困难、器件制备复杂以及近红外/红外检测...
保护性抗原（PA）是炭疽早期诊断的重要生物标志物，在炭疽早期入侵阶段产生的 PA 量较少，因此极低浓度 PA 的准确检测一直是生物医学领域的研究热点。石墨烯场效应晶体管（Gr-FET）生物传感器具有检测时间短、检测限低、体积小和易于集成等优点，为超微量生物标志物检测提供了新途径。本研究首先通过酶联免疫吸附试验（ELISA）考察不同浓...
Nicoya OpenSPR 是一种台式表面等离子共振（SPR）仪器。与其他光学生物传感器一样，它适用于对蛋白质、肽、抗体、核酸、脂质、病毒以及激素/细胞因子等多种生物分子进行无标记相互作用分析。该平台可支持的检测模式包括亲和力与动力学表征、浓度分析、结合与否判断、竞争实验以及表位映射。OpenSPR 在台式平台中采用局域表面等离子...
近年来，基于隧道场效应晶体管（TFET）的无标记生物传感器通过在栅极下方引入纳米间隙，以电学方式感知生物分子特性，受到广泛关注。本文提出一种新型异质结无结隧道场效应晶体管（HJLTFET）生物传感器，其控制栅由隧穿栅（TG）和辅助栅（AG）两部分组成，二者具有不同功函数，可用于调控和调节不同生物分子的检测灵敏度。此外，在源区上方引入...
器官芯片（Organ-on-a-Chip, OoC）系统正成为药物筛选和医学研究中的重要体外分析方法。为实现细胞培养响应的连续生物分子监测，在微流控系统或排液管中进行无标记检测具有前景。本研究将光子晶体平板与微流控芯片集成，作为无标记生物标志物检测的光学换能器，并以非接触方式读出结合动力学。作者利用光谱仪和一维空间分辨数据分析方法，...
本文提出并验证了用于高灵敏生物芯片表面的树状大分子涂层，可增强低分子量生物分子（小分子）的高效吸附，并提高无标记、实时光子晶体表面模式（PC SM）生物传感器的灵敏度。生物分子吸附通过测量光子晶体表面光学模式参数变化来检测。作者详细描述了生物芯片的逐步制备过程。以寡核苷酸作为小分子模型，并在微流控模式下进行 PC SM 可视化检测，...
人表皮生长因子受体-3（HER-3）在癌细胞生长与转移中发挥关键作用，其检测对癌症早期筛查和治疗具有重要意义。基于AlGaN/GaN的离子敏感异质结场效应晶体管（ISHFET）对表面电荷敏感，是检测HER-3的潜在候选器件。本文开发了一种基于AlGaN/GaN ISHFET的HER-3生物传感器。在0.01 M磷酸盐缓冲液（1×PB...