与抗体类似，适配体因高选择性、特异性和稳定性而适合作为蛋白生物标志物的生物识别分子。本文将适配体与半导体材料结合，报道了一种基于纳米晶金刚石（NCD）薄膜工作电极的阻抗式适配体生物传感器，用于人免疫球蛋白E（IgE）的直接无标记检测。氨基（NH2）末端抗IgE适配体通过碳二亚胺化学共价连接到羧基（COOH）修饰的NCD表面。采用电化...
本文开发了一种基于新型导电连接子的无标记阻抗生物传感器，用于检测抗体–抗原相互作用。传统长链硫醇导电性差，不适用于法拉第型生物传感器。本研究采用噻吩基导电生物连接子（S2TA）形成自组装单层并固定生物分子。循环伏安和阻抗谱验证其增强导电性：该导电连接子的电子转移电阻比传统长链硫醇连接子低约3个数量级。阻抗降低（法拉第电流增大）可提高...
本文报道了一种基于自聚合聚多巴胺（polydopamine, PDA）膜的无标记阻抗免疫传感器，用于敏感、选择性地检测硫酸盐还原菌（sulfate-reducing bacteria, SRB）。多巴胺在碱性条件下自聚合，在金电极表面形成生物启发多功能涂层；PDA膜既作为抗体固定化平台，又作为抗SRB抗体的交联剂，使抗体以高密度负载...
本文报道了一种基于表面分子印迹聚合物（MIP）与互指电容（IDC）换能器相结合的无标记乳胶过敏原检测方法。以橡胶手套中提取的Hev b1为模板，将甲基丙烯酸（MAA）、N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）和N,N'-二羟基乙撑双丙烯酰胺（DHEBA）共聚物涂覆于IDC微电极表面，形成水溶性印迹识别层，可避免蛋白变性。该传感器在pH 7.4缓...
高亲和抗体–抗原结合参数的测定对治疗性抗体筛选、牛体内激素检测及临床免疫分析很重要。无标记测定常将一种结合伙伴固定在生物传感器芯片上，再监测另一伙伴的结合平衡；但当解离常数达皮摩尔或更低时，平衡时间过长，只能分析吸附/解离动力学。本文评估一种新方法：沉淀增强免疫检测–椭偏仪（PEIA-ellipsometry），利用溶液中结合平衡比...
本文设计了一种简便的电化学发光（ECL）策略，用于原位、无标记监测活细胞表面碳水化合物表达。该策略将凝集素对碳水化合物的特异性识别与碳水化合物功能化硫化镉（CdS）纳米复合材料相结合。首先将巯基丙酸（MPA）封端的CdS量子点固定在碳纳米管修饰电极上，再以甘露聚糖为模型在表面功能化碳水化合物。所得复合材料具有较高ECL灵敏度和良好稳...
本研究采用 Abl 酪氨酸激酶修饰的硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）生物传感器芯片，检测电刺激 HeLa 细胞释放的三磷酸腺苷（ATP）。由于在高离子强度培养基或缓冲环境中培养的细胞常降低 SiNW-FET 传感器的灵敏度与选择性，作者首先比较了该芯片在低、高离子强度缓冲液中的性能。随后，在带有叉指电极的细胞培养芯片上培养 ...
在不到40年的发展中，适配体已在生物传感器开发中确立重要地位。适配体与核酸探针化学性质相近，可针对大小和组成多样的靶标进行体外筛选，因而成为替代抗体的理想捕获元件。凭借化学结构简单、合成与修饰方便、批次差异小以及可逆变性等特性，适配体已成功整合到多种创新传感方案中。将适配体引入现有微阵列技术后，已报道多种检测策略，包括荧光报告基团的...
表面等离子体共振（SPR）生物传感是一种先进的无标记、实时检测技术，其核心是金属-介质界面处自由电子的集体振荡对界面光学参数变化的高度敏感。本文综述了 SPR 相关仪器设计的新趋势，重点讨论光学激发与耦合方案、微流控与微系统集成、纳米尺度效应对表面等离子体的影响、新材料应用以及 SPR 与其他分析技术的联用。文章回顾了棱镜、光栅、波...
microRNA（miRNA）是一类广泛存在于动植物基因组中的18–24 nt非编码RNA，参与基因表达调控，其表达谱可作为疾病分子诊断和药物发现的重要依据。因此，高灵敏、高选择性地检测miRNA对于理解其功能具有重要意义。现有miRNA检测方法大多依赖靶miRNA与互补探针的杂交，并常通过引入纳米材料、酶或荧光标记来增强信号，但这...
基因组学和蛋白质组学揭示了大量可用于遗传与感染性疾病诊断和预后的潜在生物标志物。当前生物传感器开发重点为快速、实时、无标记且高灵敏检测。表面等离子共振成像（SPRi）有望用于生物标志物诊断，但商用 SPRi 受流路池限制，只能串行处理样品，且低浓度检测灵敏度有限。本文提出增强样品处理与提高 SPRi 灵敏度的方法，开发了集成纳米结构...
描述了一种由聚乙二醇（OEG）组分与聚苯乙炔分子导线（MW）混合层构成的免疫生物传感界面。OEG 调控蛋白质和电化学干扰物与表面的相互作用，MW 实现与底层玻璃碳电极的电化学通信。各层由原位生成的芳基重氮阳离子形成。在 MW 远端连接氧化还原探针 1,1′-双(氨基甲基)二茂铁（FDMA），随后连接表面固定表位（抗体选择性识别的结构...
本文报道了一种基于适配体偶联 Mo6S9−xIx 纳米线（MoSI NWs）的新型电化学传感平台，用于高灵敏检测血液凝血酶 thrombin。MoSI NWs 通过硫端与金电极之间的硫–金亲和力在金电极上自组装成纳米线层；随后，5′-巯基化凝血酶结合适配体（TBA）通过硫–硫亲和力共价结合到 MoSI NWs 表面。电极修饰与固定过...
本文报道了一种基于光流控环谐振器（OFRR）的无标记检测方法，用于检测CD4+和CD8+ T淋巴细胞完整细胞以及CD4+ T淋巴细胞裂解物。OFRR传感平台将微流控与光子学相结合，利用环谐振器中的低损耗回音壁模式（WGM）倏逝场监测微流控通道内折射率变化，具有样品用量小、检测时间短的特点。实验中从健康人全血中分离白细胞，并将浓度调整...
本文首次系统研究了基于硅线波导环形谐振器的无标记生物传感器阵列中温度诱导谐振偏移的实时抵消方法。作者采用一个由 SU8 或 SiO2 包层保护的参考谐振器来追踪温度变化，该参考环与传感环位于同一微流控通道中，但被较厚包层光学隔离，使其对流体折射率变化不敏感而保持良好热接触。在稳态条件下测量了水溶液中谐振器的温度依赖关系，并讨论了波导...
本文研究了一种由两个级联环形谐振器构成的折射率生物传感器，其工作原理类似游标卡尺（Vernier 效应）。该器件在绝缘体上硅（SOI）平台制备，两个环形谐振器具有不同光学往返长度，其中一个传感环暴露于环境折射率变化，另一个滤波环被厚氧化层屏蔽。当传感环有效折射率改变时，其谐振波长发生微小移动，经级联后在透射谱中形成周期性包络峰，包络...
本文报道基于标准硅工艺全单片集成马赫-曾德尔干涉仪（MZI）阵列用于无标记分析物检测。提出频率分辨马赫-曾德尔干涉（FR-MZI）概念，利用宽带光源中各频率的相位与强度变化，克服单波长 MZI 的相位模糊、信号衰落和长传感臂限制。器件在同一硅芯片上单片集成硅雪崩二极管 LED、氮化硅平面波导 MZI 和 pn 结光电探测器，传感臂长...
本文针对单壁碳纳米管（SWCNT）悬臂生物传感器开展三维有限元建模与仿真，研究生物颗粒检测过程中目标分子结合引起梁端质量附着和纳米颗粒添加所导致的弯曲变形。该传感器以硅衬底为接地电极，氮化硅层作为介质隔离，SWCNT作为高长径比悬臂梁，其表面可修饰金纳米颗粒并固定特异性抗体，同时用分子层抑制非特异性吸附。论文建立了静电-机械耦合分析...
本文描述了一种实时、无标记的电化学阻抗生物传感器系统，重点介绍利用阻抗响应信号模型对检测过程进行定量分析。该系统以互指电极为换能器，通过小幅度正弦电压激励，在靶标分子与固定化探针结合后，测量液-固界面阻抗随时间的变化。作者建立了基于表面化学的阻抗模型，将阻抗幅值表示为基线偏移、指数增长幅值和时间常数的组合，并采用非线性参数估计算法从...
微小核糖核酸（miRNA）与多种调控功能及疾病（如癌症和心脏病）相关，是未来医学诊断的重要检测对象。本文报道了一种基于表面等离子共振（SPR）传感技术和 DNA-RNA 抗体检测体系的快速、灵敏 miRNA 检测与定量方法。该方法采用一种新型高性能便携式 SPR 传感器，其基于表面等离子体耦合与分散器（SPRCD）衍射光栅进行表面等...