本文报道了一种基于硼掺杂金刚石（BDD）电极的电化学生物传感器，采用交流阻抗法根据DNA杂交事件区分不同基因序列。将BDD电极浸入1%聚乙烯亚胺（PEI）溶液，使其表面吸附一层带正电荷的PEI薄膜，再利用静电作用固定人p53基因外显子7的带负电荷单链PCR片段。在磷酸盐缓冲液（PBS）中先进行交流阻抗测量，再暴露于单链DNA（ssD...
本文报道了一种基于核酸薄膜水合诱导张力的无标记DNA杂交检测方法。作者将硫醇修饰的单链DNA探针自组装到硅微悬臂梁金表面，形成致密单分子层，并在可控湿度环境中测量水分子吸附引起单分子层张力变化所导致的悬臂梁弯曲。结果表明，水合过程可显著改变DNA单分子层的表面应力，且当探针与互补或含单个错配碱基的单链DNA靶标杂交后，水合诱导的张力...
本文报道了差分相位表面等离子共振（SPR）成像在二维蛋白质生物传感器阵列中的应用。与常规角度 SPR 技术相比，该相位成像方法在光学传感元件利用效率上具有明显优势：角度法中每个传感位点需要一维探测器阵列定位 SPR 角度凹陷，二维成像器件最多只能提供一维 SPR 生物传感器阵列；而相位敏感 SPR 在时域采集数据，干涉图中每个像素可...
本文报道了一种无需纯化和预处理即可直接、快速电化学检测聚合酶链反应（PCR）扩增人白细胞介素-2（IL-2）编码DNA（399 bp）的方法。将20-mer寡核苷酸探针chIL-2固定于铅笔石墨电极（PGE）表面，该探针与人IL-2基因反义链互补。采用阳离子差分脉冲伏安法（ADPV）基于鸟嘌呤氧化信号检测杂交事件。通过优化电极预处理...
光学无标记检测器（如表面等离子共振 SPR 传感器）因能定量表征分子间结合而受到重视，但在引入利用回音壁模式（WGM）循环的谐振微腔之前，尚无法实现单个结合事件的灵敏度。本文阐述 WGM 生物传感器实现极高灵敏度的增强机制，回顾其当前实现形式与应用，并讨论未来可能。WGM 微腔通过倏逝场与表面结合分子相互作用，使共振波长发生漂移；高...
本文报道了一种基于肽核酸（PNA）探针的无标记电化学杂交生物传感器。PNA 探针通过 EDC/NHS 介导的酰胺化反应共价连接到含醌基的电活性导电聚合物 poly(JUG-co-JUGA) 修饰的玻璃碳电极表面。单链 PNA 具有柔性，与互补 DNA 杂交后形成刚性双链，并因目标 DNA 带负电而改变聚合物–溶液界面的电荷分布与局部...
本文报道了一种基于噬菌体受体的无标记光流体环谐振器（OFRR）生物传感器，用于生物分子检测。与抗体相比，噬菌体受体具有明显优势：可从大规模随机肽库中通过亲和选择获得针对多种分析物的高特异性、高灵敏度受体；噬菌体生产流程更简单、成本更低；且能耐受高温、极端pH和变性剂等恶劣环境，从而降低环境限制并允许传感表面再生。作者以展示链霉亲和素...
本研究报道了一种无标记鲤鱼卵黄蛋白（carp vitellogenin, Vtg）光学波导光模光谱（OWLS）免疫传感器，用于现场监测食用鱼可能受内分泌干扰物污染的综合参数。传感器采用直接结合模式，将抗鲤鱼Vtg抗体固定于光学光栅耦合器（OGC）芯片表面。根据逐步抗体固定过程，Vtg在传感器表面特异性结合；固定牛血清白蛋白（BSA）...
本文报道了一种基于整合适配体的多功能、可再生、无标记电化学生物传感器，用于平行检测腺苷三磷酸（ATP）和r-凝血酶（r-thrombin）。该传感器以金电极为传感表面，固定5'-巯基部分互补链（PCS），并与含ATP结合适配体（ABA）和r-凝血酶结合适配体（TBA）的混合适配体链（MBA）杂交形成部分双链，再用2-巯基乙醇（MCE...
分子信标等生物传感过程常需对生物分子进行共价标记，操作繁琐。本文报道一种无标记 DNA 检测体系，采用具有聚集诱导发光（AIE）特性的简单染料作为荧光生物探针。1,1,2,2-四[4-(2-溴乙氧基)苯基]乙烯在水中不发光，但聚集后强发光；其季铵盐 TTAPE（1,1,2,2-四[4-(2-三乙基铵乙氧基)苯基]乙烯四溴化物）在水溶...
为理解生命活动，细胞作为最小生命单元的分析对生物学与生物技术具有重要意义。本研究提出一种基于局域表面等离子共振（LSPR）生物传感器的无标记细胞检测方法，该传感器采用核–壳结构纳米颗粒层作为激发基底。为验证其性能，作者利用小鼠胸腺分离细胞检测细胞代谢物。在固定抗体的 LSPR 传感器表面，通过抗原–抗体特异性相互作用引起的折射率变化...
开发快速、可靠、简便、低成本且能检测低浓度靶标的即时检测生物传感器，一直是研究目标。生物传感器通常以细菌、病毒等生物靶标为对象，利用真实免疫反应中的抗体—抗原结合实现识别。其应用涵盖实验室诊断、药物发现、科研以及环境、食品和农业监测。键断裂法的主要优点是快速、简单，并能区分特异性结合与非特异性结合；这种区分对于在血液等复杂血清中工作...
茶碱是治疗哮喘的常用支气管扩张剂，有效血浆浓度窗口窄（20–100 µM），高浓度可致毒性。现有气/液相色谱和免疫分析常受结构相近的咖啡因和可可碱干扰。本文首次报道一种基于 RNA 适配体的无标记电化学传感器用于检测茶碱。该传感器以 33 nt RNA 适配体为识别元件，5′-C6-disulfide 端通过硫醇化学固定于金电极，3...
本文报道了重组质粒pEThIL-2的构建及其基于白细胞介素-2（IL-2）DNA插入片段的电化学传感与鉴别。pEThIL-2通过PCR扩增IL-2编码DNA并克隆至pET21a(+)载体构建，总长5839 bp。采用无标记DNA杂交生物传感器检测该质粒：将与人IL-2基因相关的20碱基反义单链寡核苷酸探针chIL-2固定于铅笔石墨电...
多孔硅（PSi）因具有大比表面积和分子尺寸选择性，是生物传感的优良材料。本文报道了一种无标记纳米多孔硅谐振波导生物传感器的实验演示。该PSi波导由平均孔径约20 nm的孔道构成，采用标准氨基硅烷和戊二醛化学方法将DNA固定于孔内。分子结合通过光学方式检测，表现为波导共振角发生偏移；共振偏移量与结合在孔壁上的生物分子数量直接相关。该P...
本综述概述了基于特殊表面声波（SAW）器件的生物传感器在全球20年的发展。这类器件可在液态介质（如水或水相缓冲液）中实现生物相关分子的高灵敏检测。1987年出现首批方案，包括在锂钽酸盐（LiTaO3）基底上采用水平极化剪切波（HPSW）延迟线结构，或在石英或LiTaO3上带有周期性质量光栅的SAW谐振器结构；后者称为表面横波（STW...
精神疾病具有多基因和多因素遗传背景，儿茶酚-O-甲基转移酶（COMT）基因 Val108/158Met 单核苷酸多态性与精神分裂症、酒精依赖、双相障碍和强迫症等相关。本文报道一种基于 DNA 杂交的一次性电化学 DNA 生物传感器，用于检测 PCR 扩增子中 COMT 常见功能多态性，且不使用外源标记。该传感器采用一次性碳石墨电极（...
生物活性化合物检测是分子生物学与生物化学的重要课题。表面等离子共振（SPR）是一种有前景的无标记检测方法，可在实时条件下监测生物分子结合事件，并用于测定不同分子间相互作用的亲和常数与速率常数。本文介绍一种基于SPR生物传感器的教学实验，用于无标记研究固定化抗原牛血清白蛋白（BSA）与兔抗牛血清白蛋白IgG1（anti-BSA）抗体之...
本研究开发了一种压电免疫传感器，用于小鼠血清中土拉菌病感染的间接诊断。利用半胱胺和戊二醛对金电极进行活化与修饰，将弗朗西斯菌活疫苗株（Francisella tularensis LVS）抗原共价固定于传感表面。正常小鼠血清（NMS）和经大肠杆菌免疫的小鼠血清作为阴性对照，在5 min相互作用中产生约28 Hz的频率变化信号；感染/...
本文报道一种基于场效应晶体管（FET）的介电调制生物传感器（DMFET），用于无标记检测生物分子特异性结合。器件采用互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容工艺，在p型绝缘体上硅（SOI）晶圆上构建硅沟道、磷掺杂源漏电极、10 nm二氧化硅栅氧化层以及铬/金栅电极，并通过湿法刻蚀铬层形成15 nm垂直纳米间隙。纳米间隙内壁经11-氨基-...