本文报道了一种基于电极–电解质界面电容变化的无标记、全电检测 DNA 杂交的传感器。该传感器依据受迟滞窗口限制的充放电原理实时测量电容变化，并提出一种自主搜索技术，在电极阵列中仅监测无脱附的杂交电极，从而较传统电容测量提升性能。传感器系统实现 80 dB 检测范围，采用 0.35 μm CMOS 工艺制备集成电路传感器。所提传感器提...
癌症化疗药物对正常组织毒性大，因此替代医学受到关注。Amoora rohituka 被认为具有抗肿瘤和抗菌活性。本研究将 Amoora rohituka 与 Amoora chittagonga 茎皮分别用石油醚、二氯甲烷、甲醇或乙醇（EtoAC）分级，评价其对两种乳腺癌细胞（MCF-7、HTB-126）、三种胰腺癌细胞（Panc-...
许多癌症类型生存率低且治疗反应不可预测。简便的分子分析有助于患者分层和治疗个体化。为克服现有分析设备局限，已提出多种集成器件，它们提供更高灵敏度和易于并行检测。尤其，无标记光学生物传感器兼具集成传感器优点（易操作、便携、低样本量）并能以原始形式检测目标分子。本文综述集成光学生物传感器现状，并讨论其用于检测体液中蛋白变体的可能应用，尤...
本文提出利用分析物诱导适配体形成部分双链的策略，构建了一种无标记电化学发光（ECL）适配体传感器，并以可卡因为模型分子。抗可卡因DNA适配体通过金–硫键自组装固定于金电极表面，并用6-巯基-1-己醇封闭非特异性吸附位点。可卡因与适配体结合后，诱导适配体折叠形成含两个双链区的T型部分双链结构，三(1,10-菲罗啉)合钌(II)（Ru(...
本文报道了一种基于适配体功能化单根聚苯胺（PANI）纳米线的高灵敏、无标记电导生物传感器，用于检测过敏生物标志物免疫球蛋白E（IgE）。单根PANI纳米线通过电子束光刻制备的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）纳米通道内，在预先沉积的金电极之间电化学聚合苯胺原位生长，可精确控制纳米线尺寸与位置。PANI表面丰富的氨基在EDC/NHS存在下与...
本研究报道了一种基于硅光子晶体（PhC）波导的光学生物传感器，可实现无标记且具有纠错能力的生物检测。该传感器利用与硅光子晶体波导耦合的纳米腔共振模式波长随环境折射率变化而发生偏移的原理进行检测。作者采用有限差分时域（FDTD）方法预测纳米腔结构的光学特性，并通过标准纳米光刻和反应离子刻蚀工艺制备器件。实验结果表明，该结构具有10^-...
分析技术发展的关键步骤是确认实验响应与其理论框架预测一致，从而对生物传感器进行定量验证，并将其输出信号与被测分析物浓度相关联。本文报道阵列成像反射率（AIR）这一高灵敏无标记生物传感方法的定量响应是探针和分析物性质的可预测函数。作者首先将描述表面探针-分析物相互作用的标准单点 Langmuir 结合模型纳入 AIR 厚度依赖反射率理...
生物传感器是由生物识别元件与换能器组成的传感装置，可将样品中分析物的定量信息转换为电化学、光学、质量或其他信号。微流控芯片是一种具有显著优势的微型化分析平台，可实现低试剂消耗、低样品用量、低成本和快速分析。将生物传感器与微流控芯片结合，可提升分析能力并拓展应用范围。本文综述了近年来微流控芯片上生物传感器的研究进展，重点讨论其工作原理...
本文报道一种用于潜在雌激素化合物预筛的新型表面等离子共振（SPR）生物传感器，通过构建雌激素受体（ER）特异性 DNA 芯片实现。将携带雌激素反应元件（ERE）的 DNA 单链共价固定于金表面经活化的 16-巯基-1-十六烷酸（MHA）与 11-巯基-1-十一烷醇（MUO）自组装单分子层上，使传感器能够特异、快速、无标记地检测雌激素...
本文报道了一种流动注射电容免疫传感器用于检测金黄色葡萄球菌肠毒素A（SEA）。该传感器基于金电极表面固定抗SEA抗体，通过直接检测SEA与抗体结合引起的界面电容变化实现无标记检测。研究优化了再生液、流速、样品体积和缓冲条件。在最佳条件下，该无标记生物传感器对SEA在1×10−12 g/L至1×10−8 g/L范围内呈线性响应，检出限...
本研究采用电化学阻抗谱（EIS）考察了Pb2+诱导DNA由发夹结构向G-四链体构象转换的过程，并以[Fe(CN)6]3-/4-作为氧化还原探针。结果表明，在Pb2+存在下，富G发夹DNA打开茎环并形成G-四链体结构，使修饰膜的电荷转移电阻（RCT）明显增大；该结构转变还通过圆二色性（CD）和紫外-可见光谱得到证实，并用密度泛函理论（...
传统细胞黏附实验通常采用手动工作站和荧光读出。本文报道了一种基于SRU BIND平台的无标记均相检测方法，用于筛选α4β7整合素介导的细胞黏附至其配体黏膜地址素细胞黏附分子（MadCAM）的抑制剂。该生物传感器为光学型，核心为亚波长聚合物光栅，并涂覆高折射率TiO2材料；细胞特异性黏附引起反射峰波长值（PWV）偏移。实验使用标准化合...
过去十五年中，微悬臂梁（MCL）已成为检测化学物质和生物体的灵敏工具。由于其尺寸小、重量轻、比表面积高，基于MCL的传感器可显著提高对生物制剂的检测和识别能力，理论上甚至可检测单个实体。生物传感器由生物识别组分与物理化学换能器组成。已有微悬臂梁生物传感器综述多按抗体、酶、蛋白等识别元件分类。本综述则按具体化学物质和生物体物种组织文献...
碳水化合物测序与合成技术的进步揭示了糖组的巨大复杂性，其结构多样性超过蛋白质组和寡核苷酸。要理解糖类的生物学功能，必须鉴定并定量糖类与其他生物分子、尤其是蛋白质之间的相互作用。为此，作者开发了一种基于微悬臂阵列的碳水化合物生物传感器，其传感层由自组装的硫醇端基寡糖单分子层构成，可无标记、实时、选择性地检测碳水化合物-蛋白结合。研究以...
硅光子芯片级生物传感的变革潜力主要受限于无法选择性功能化并利用其高密度集成光学器件。硅生物传感器（如微环谐振器）可常规制备为小于50×50 μm的占位面积，但由于尺寸小和对准要求高，对单个器件进行化学寻址一直是重大挑战。本文描述了一种非接触压电（喷墨）方法，可快速、高效地将生物活性蛋白、糖蛋白和新糖缀合物打印到高密度硅微环谐振器生物...
本文报道了一种无标记、基于适配体的化学发光生物传感器。该传感器利用未修饰金纳米颗粒（AuNPs）对鲁米诺–过氧化氢（luminol–H2O2）化学发光（CL）反应的催化活性，以及未修饰AuNPs与适配体之间的相互作用。未修饰AuNPs能够有效区分无结构的单链适配体与折叠后的适配体。在0.5 mol/L NaCl存在下，适配体与靶标分...
本文报道了一种基于工作在过渡模式的叠层长周期光纤光栅（LPG）的无标记生物传感平台。该工作的主要创新在于采用多层设计，将高效表面功能化与包层模过渡区调谐问题解耦。作者发展了一种用于浸涂的溶剂/非溶剂策略，以在LPG上沉积多层透明聚合物。其中，无规聚苯乙烯（PS）初级涂层作为高折射率层，用于将器件工作点调谐至过渡区，从而获得对环境介质...
本研究利用石墨烯的高不可渗透性和银膜尖锐的表面等离子共振（SPR）曲线，通过数值模拟证明石墨烯/银基底 SPR 成像生物传感器可在显著提高成像灵敏度的同时防止银氧化。结果表明，在银膜上沉积少量石墨烯层可显著提升成像灵敏度，优于传统金膜 SPR 成像生物传感器。特别是，在 60 nm 厚银膜上沉积单层石墨烯可使 SPR 成像信号放大 ...
水是白斑综合征病毒（WSSV）进入虾类养殖设施的主要途径之一。本文报道了一种用于虾池水中 WSSV 定量检测的高灵敏电容生物传感器。将谷胱甘肽-S-转移酶标记白斑结合蛋白（GST-WBP）通过硫脲自组装单层固定于金电极表面，WSSV 与固定化 GST-WBP 的结合通过电容测量直接检测。在优化条件下，该传感器对 WSSV 的线性范围...
本文报道了一种基于倏逝波吸收（EWA）变化、在280 nm波长下无标记检测病原菌的新型光纤生物传感器。将去包层光纤弯成U形结构可增大倏逝场穿透深度，从而提高探针灵敏度。作者利用细菌细胞或特异性结合在传感器表面的生物分子在紫外区固有的光学吸收特性，使U形光纤探针产生增强的EWA响应，并据此实现病原菌检测。实验采用便携式光学系统，包括2...