本研究建立了一种无标记、无抗体的分子印迹阻抗生物传感器，用于检测非小细胞肺癌（NSCLC）A549细胞来源的外泌体。研究系统考察了制备参数。传感器以玻璃碳电极（GCE）为基底，利用胆固醇分子将模板A549外泌体锚定于电极表面，随后在氟化钠催化下对邻氨基苯硼酸（APBA）进行电聚合，并经洗脱程序形成对模板外泌体具有选择性吸附能力的印迹...
急性肾损伤（AKI）常见且死亡率高，半胱氨酸蛋白酶抑制剂C（Cys-C）作为早期肾衰标志物可用于检测和预防急性肾损伤。本文研究基于硅纳米线场效应晶体管（SiNW FET）的生物传感器，用于Cys-C定量检测。通过间隔层图像转移（SIT）工艺和沟道掺杂优化提高灵敏度，在8英寸CMOS平台设计制造晶圆级、高可控SiNW FET，SiNW...
控制水和食品中病原微生物污染需要快速、简便、低成本方法。本文利用甘露糖与大肠杆菌细胞壁I型菌毛末端FimH黏附蛋白之间的特异性亲和力，构建了一种无标记碳水化合物基电化学生物传感器，用于快速检测致病性大肠杆菌。传感器以玻碳电极为基底，通过电沉积金纳米粒子增大有效电极面积并提高导电性，再经半胱胺连接，利用EDC/NHS活化将对羧基苯胺基...
当前生物传感器在临床诊断中的应用受到限制，因为检测低分子量分析物（尤其是血液、尿液和唾液等复杂体液）所需的高特异性不足，且对非特异性结合的抑制能力有限。超双曲色散材料（HMMs）可提供备受关注的无标记检测与定量技术，有望解决低至10^-5 M浓度量级的灵敏度问题。本综述详细讨论了HMM的设计策略，并比较了传统等离子体技术在构建高灵敏...
大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）检测在生物医学、环境和食品安全中至关重要。本文报道了一种基于新型混合MoS2与(NH4)6Mo7O24纳米片的简单、快速、灵敏且选择性的大肠杆菌DNA生物传感器。该传感器采用吸光度测量，并结合氨基修饰DNA探针（NH2-probe），用于区分E. coli、Vibrio ...
甲胎蛋白（AFP）是肝癌潜在生物标志物，通常以超痕量水平存在，其定量检测对生物医学诊断具有重要意义。因此，开发高灵敏度电化学装置用于 AFP 检测具有挑战性。本文构建了一种简单、可靠、高灵敏且无标记的适配体传感器，基于聚乙烯亚胺包覆金纳米粒子（PEI-AuNPs）。采用一次性 ItalSens 丝网印刷电极（SPE），依次修饰 PE...
高铁血红蛋白血症（MetHb，Fe3+）是由血液中氧合血红蛋白（HbFe2+，OHb）分布不均引起的慢性疾病。氧合血红蛋白被氧化为高铁血红蛋白后，不能结合氧气（O2）和一氧化碳（CO），导致皮肤发绀。体外可用亚硝酸钠（NaNO2）将血红蛋白氧化为高铁血红蛋白。本研究通过水热法合成银掺杂氧化铁/氧化锌纳米材料（Ag@Fe3O4/ZnO...
制备可用于固定生物探针的电活性基质是构建无标记生物传感器的重要策略。本文通过在金电极（AuE）表面经 Au–S 键预组装一层三硫氰酸（TCY），随后反复浸渍 Cu(NO3)2 溶液和 TCY 溶液，原位制备了电活性金属-有机配位聚合物 p(Cu2+-TCY)。随后将金纳米颗粒（AuNPs）和巯基化凝血酶适配体（TBA）依次组装到电极...
使用 SYBR Green I（SGI）和硫黄素 T（ThT）等 DNA 染色染料进行适配体结合的无标记检测，长期以来被用于结合实验和生物传感器开发。由于这些染料多为阳离子，可吸附到反应容器壁，导致荧光信号不稳定甚至造成结果误判。本研究首先利用 ThT 与经典腺苷适配体评估信号稳定性。在聚苯乙烯微孔板中，即使加入非结合靶标或水也观察...
由病原体污染的食品可引发食源性疾病并造成社会经济影响。现有食品病原体检测方法虽多，但常操作复杂且需要专业人员。本文提出一种基于纺织有机电化学晶体管（OECT）的生物传感器，用于检测食品中的单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）。该传感器以聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）作...
神经蛋白-1（NRP-1）是一种具有可溶形式的跨膜蛋白，在生理和病理过程中发挥关键作用，参与免疫应答、神经回路形成、血管生成以及细胞存活与迁移。本研究构建了一种基于表面等离子共振成像（SPRi）的NRP-1特异性生物传感器，采用小鼠单克隆抗体作为识别元件，用于捕获体液中的游离NRP-1。该传感器分析信号在0.01–2.5 ng/mL...
乳腺癌是女性最常见癌症之一，也是全球女性癌症死亡的第二大原因。本研究提出一种基于向列相液晶固有特性的无标记液晶生物传感器，用于通过人表皮生长因子受体2（HER-2）生物标志物评估乳腺癌。该传感机制以二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵（DMOAP）修饰表面为基础，其长烷基链可诱导液晶分子在界面处呈垂直取向。为增强HER-...
基于局域表面等离子体共振（LSPR）的光纤生物传感器具有生物相容性好、无标记、稳定性强、可实时监测等优点，在环境科学、临床医学、疾病诊断和食品安全等领域受到广泛关注。近年来，LSPR光纤生物传感器的发展重点集中在临床疾病标志物检测、环境与食品中多种有毒物质检测，以及新型敏化机制的探索。本文从工作原理、结构类型和应用领域等方面对LSP...
本研究开发了一种具有表面衍射微图案的生物功能化水凝胶无标记生物传感平台。该传感器通过全息记录聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）表面微结构，并将其转印到水凝胶材料中制备。丙烯酰胺基水凝胶经自由基聚合获得，并加入丙炔丙烯酸酯（PA）作为共聚单体，使巯基化寡核苷酸探针能够通过硫醇-炔光点击化学共价固定于水凝胶网络中。荧光成像表明，PA共聚单体...
近期疫情后，快速诊断检测需求受到广泛关注。中和抗体或诊断用抗体的生产通常需要代表病原体的重组蛋白，但能够模拟这些重组蛋白的肽可被快速利用，尤其适用于疫情等紧急情况。本文报道了两种模拟严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）刺突蛋白受体结合域（RBD）的肽，并研究其在临床样本中与相应人免疫球蛋白G（IgG）和免疫球蛋白M（...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）持续变异，亟需快速、准确且易用的诊断平台。本研究开发了一种超灵敏无标记表面增强拉曼散射（SERS）适配体传感器，用于广谱检测SARS-CoV-2关切变异株。通过颗粒展示（Particle Display）高通量筛选，获得两种可与SARS-CoV-2刺突蛋白（S protein）结合...
本文提出一种用于预测基于二维（2D）半导体场效应生物传感器电学读出的紧凑模型。该模型解析描述了器件静电特性，包括二维半导体中的电荷密度、屏障氧化物表面电荷的位点结合模型，以及由带电大分子形成的可离子渗透膜与Stern层；并将上述静电过程与生物传感器内部的载流子输运相耦合，利用Donnan电势求解膜内电势分布。模型考虑了影响生物传感器...
胶质瘤是最常见的原发性脑肿瘤，预后差且死亡率高。目前其诊断与监测主要依赖影像学检查，但信息有限且需要专家判读；组织活检虽可定级，却属侵入性操作。液体活检通过检测体液中的肿瘤标志物，可作为微创、实时的替代或补充手段，但常规采样与检测方法在敏感性和实时分析能力上不足。本文是一篇综述，聚焦胶质瘤相关的诊断、预后和预测生物标志物，系统梳理了...
无标记相互作用分析所得亲和常数（kd、ka 和 KD）受传感器表面配体密度影响显著。本文提出一种基于 SPR 成像的新方法，在传感器表面构建配体密度梯度，使分析物响应可外推至 Rmax=0 μRIU。该方法利用质量传输限制区确定分析物浓度，避免为调节配体密度而进行繁琐优化，并最大限度降低再结合、强双相行为等表面依赖效应。方法可完全自...
单克隆抗体（mAb）疗法是预防或中和早期 COVID-19 最具前景的免疫疗法之一，已有多种制剂获欧美药监机构批准。但其广泛应用的瓶颈在于制造与评估过程耗时、劳动密集且高度专业化，导致成本过高并延迟患者给药。本文提出一种仿生纳米等离子体生物传感器，作为更简单、快速且可靠的 COVID-19 单抗疗法筛选与评价技术。通过在等离子体传感...