Evaluation of Kinetics Using Label-Free Optical Biosensors.
光学生物传感器为定性及定量分析多种生物分子相互作用提供了重要平台。除无标记、高通量检测等优势外，这类器件还能通过监测生物分子光学性质变化获得实时结合曲线。将动力学数据拟合到适当模型后，可提取结合亲和力参数，如结合速率、解离速率和平衡解离常数。在这类传感器中，通常将一对结合物之一固定在固体基底上以捕获另一组分。由于表面基方法的特点，传...
Fast and Sensitive Ellipsometry-Based Biosensing.
本文提出一种基于原位、快速、敏感测量椭偏参数 Ψ 和 Δ 的生物传感方法。裸硅片基底经功能化处理后用于结合溶液中的生物分子，并与 45° 双驱动对称光弹调制器椭偏仪联用，可直接测定由生物分子相互作用形成的生物层的 Ψ 和 Δ。基于同时获得的 Ψ 和 Δ，可进一步同步监测溶液折射率以及不同相互作用时间下生物层的有效厚度和表面质量密度。...
On Chip Protein Pre-Concentration for Enhancing the Sensitivity of Porous Silicon Biosensors.
多孔硅（PSi）纳米材料已被广泛研究为无标记光学生物传感器用于蛋白检测，但其灵敏度通常处于微摩尔范围，难以满足许多应用。本文提出将电动力学等速电泳（ITP）技术用于多孔硅生物传感器上目标蛋白的实时预浓缩。ITP 利用不连续缓冲体系，在导前离子与终止离子界面形成高浓度目标蛋白区，并将其输送至传感区；目标蛋白随后被固定化适配体捕获。结合...
Label-Free Detection of Cancer Biomarkers Using an In-Line Taper Fiber-Optic Interferometer and a Fiber Bragg Grating.
本文提出并实验验证了一种紧凑、无标记的光纤生物传感器，用于检测乳腺癌生物标志物 HER2。该传感器由锥形光纤干涉仪与光纤布拉格光栅（FBG）级联构成。锥形光纤干涉仪对周围介质折射率变化极为敏感，可用于监测生物分子结合引起的界面折射率变化；FBG 对折射率变化不敏感，但可独立响应温度，因此可作为温度温度计，用于补偿生物传感过程中的温度...
Real-Time Study of the Interaction between G-Rich DNA Oligonucleotides and Lead Ion on DNA Tetrahedron-Functionalized Sensing Platform by Dual Polarization Interferometry.
G-四链体在多种生理和病理过程中发挥重要作用，并因可形成G4/hemin复合物、结合金属离子和配体等性质而广泛用于生物传感。然而，其形成过程尚未完全理解。本文构建了一种重现性高、可再生且构建省时的DNA四面体平台，并与双偏振干涉（DPI）联用，实时、无标记研究富含鸟嘌呤单链DNA（G-rich ssDNA）与Pb2+的特异性相互作用...
Compact plasmonic optical biosensors based on nanostructured gradient index lenses integrated into microfluidic cells.
本文报道了一种紧凑、低成本且集成的无标记生物传感器构型，其基于金纳米结构的局域表面等离子体共振（LSPR）对周围介质折射率变化的敏感性。为实现传感器紧凑化与微型化，作者在梯度折射率（GRIN）透镜的平面表面制备了金纳米盘阵列；该透镜既作为传感基底，又作为收集金结构散射光的成像物镜。将纳米结构化 GRIN 透镜集成到微流控流池中，可在...
Label-Free and High-Throughput Detection of Biomolecular Interactions Using a Flatbed Scanner Biosensor.
荧光微阵列检测系统虽灵敏，但探针固定差异和重复性差会影响最终读出与定量能力。本文报道一种无标记、高通量光学生物传感器，可用于荧光微阵列校准。该传感器基于商用平板扫描仪，通过硬件与软件改造成为干涉反射成像传感器（IRIS）。作者利用 RGB LED 照明和反射干涉原理，对无标记微阵列上的 DNA 杂交及 DNA 导向抗体固定进行成像与...
Label-free detection of bovine serum albumin based on an in-fiber Mach-Zehnder interferometric biosensor.
本文提出并实验验证了一种基于光纤马赫-曾德尔干涉仪（MZI）的无标记光学纤维生物传感器，用于检测牛血清白蛋白（BSA）浓度。该传感器在单模光纤内构建微腔，使入射光分为光纤芯导模和微腔模式，两束光重新叠加形成干涉。外部介质可通过连接微腔与光纤表面的微流道直接进入微腔，与光纤芯信号相互作用。器件采用飞秒激光微加工和化学刻蚀制备。该光纤干...
High-sensitivity DNA biosensor based on microfiber Sagnac interferometer.
无标记核酸检测利用光纤换能器，避免了传统检测中昂贵的荧光标记步骤，但其灵敏度受换能器设计与构型限制。本文提出一种高灵敏度无标记光纤生物传感器，采用高双折射（Hi-Bi）椭圆石英微光纤的偏振干涉特异性检测DNA分子。微光纤Sagnac干涉仪将目标单链DNA（ssDNA）浓度的微小变化转换为偏振干涉光谱的波长漂移。传感器对100 pM至...
Design rules for combined label-free and fluorescence Bloch surface wave biosensors.
本文报道了一类可同时实现无标记（label-free, LF）与荧光（fluorescence, FLUO）检测的光学生物传感器。该传感器利用在一维光子晶体（1D-PC）截断界面激发的 Bloch surface waves（BSW）作为换能机制，并在带微光学窗口的注塑有机基底上制备。作者设计了两种 1D-PC 生物芯片，分别具有较...
Photonic-plasmonic hybrid single-molecule nanosensor measures the effect of fluorescent labels on DNA-protein dynamics.
研究分子相互作用通常需将目标分子标记荧光报告基团，但荧光标记对分子动力学的影响长期缺乏替代方法而难以量化。本文开发了一种光子-等离子体混合“天线在纳米腔”单分子生物传感器，用于在无荧光标记条件下实时研究DNA-蛋白相互作用。该传感器基于硅基光子晶体纳米梁腔与金纳米颗粒天线构成的混合模式，兼具高Q因子和极小模式体积，可检测单个DNA与...
Development towards Compact Nitrocellulose-Based Interferometric Biochips for Dry Eye MMP9 Label-Free In-Situ Diagnosis.
本文报道了一种基于硝酸纤维素薄层传感表面的紧凑型光学生物芯片，用于干眼病相关基质金属蛋白酶9（MMP9）的原位无标记检测。该芯片首次集成三个干涉式生物光子传感单元（BICELL），由SiO2和SU-8光刻层构成干涉换能结构，并在SU-8表面旋涂硝酸纤维素作为生物传感表面。通过Milli-Q水清洗激活表面后，蛋白A以静电作用固定于硝酸...
Ultrasensitive Detection of MicroRNAs with Morpholino-Functionalized Nanochannel Biosensor.
本文报道了一种基于磷酰胺吗啉寡核苷酸（PMO）功能化纳米通道的生物传感器，用于无标记检测微小RNA（miRNA），具有超高灵敏度和高序列特异性。PMO作为捕获探针共价锚定在纳米通道表面。由于PMO具有中性骨架和高序列特异性亲和力，PMO与miRNA的杂交效率提高，从而显著降低背景信号，提升检测特异性和灵敏度。该传感器通过监测PMO/...
An approach for liposome immobilization using sterically stabilized micelles (SSMs) as a precursor for bio-layer interferometry-based interaction studies.
非流动生物层干涉（BLI）已成为无标记、实时、高通量监测几乎所有生物分子相互作用的常用工具。需要测量脂质体与多种化合物相互作用动力学的高效筛选方法要求固定化脂质体。本文描述了一种用于相互作用研究的脂质体固定化方法，基于该生物传感器平台的生物物理原理。固定化方法包括装载含DSPE-PEG(2000)-生物素的空间稳定胶束（SSMs），...
Comparison of four methods for the biofunctionalization of gold nanorods by the introduction of sulfhydryl groups to antibodies.
将巯基引入生物分子以通过强 Au–S 键功能化金纳米棒（GNR）是一种有吸引力的策略。本研究比较了四种向抗人 IgG 抗体表面引入巯基的方法：Traut 试剂、二硫苏糖醇（DTT）、二硫芳香 PEG6-CONHNH2 以及巯基聚乙二醇胺（SH-PEG-NH2）联合 EDC 反应。结果表明，四种巯基化方法均可高效功能化 GNR，简化制...
Label-Free Biosensors Based on Bimodal Waveguide (BiMW) Interferometers.
双模波导（BiMW）传感器是一种新型共光路干涉换能器，基于倏逝场检测原理，结合生物识别元件后可在无标记模式下直接检测生物分子相互作用。由于固有高灵敏度，它在环境监测、医学诊断和食品安全等领域具有成为强有力分析工具的潜力。BiMW传感器采用标准硅基工艺制备，可实现低成本生产，并满足现场检测（POC）所需的便携性和一次性使用要求。本章描...
Direct and label-free influenza virus detection based on multisite binding to sialic acid receptors.
区分人源或禽源甲型流感病毒是预防流感大流行的关键需求。甲型流感病毒血凝素（HA）对人源唾液酸受体Neu5Acα(2-6)Gal和禽源受体Neu5Acα(2-3)Gal的选择性结合由HA和神经氨酸酶（NA）基因型决定，是区分人源与禽源流感A病毒的重要特征。本文报道了以固定化6'-唾液酸乳糖（Neu5Acα(2-6)Galβ(1-4)G...
Green tea polyphenol tailors cell adhesivity of RGD displaying surfaces: multicomponent models monitored optically.
本研究原位监测了抗粘附涂层聚(L-赖氨酸)-接枝-聚乙二醇（PLL-g-PEG）及其精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）功能化形式 PLL-g-PEG-RGD 与绿茶多酚表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCg）的相互作用，并实时记录 EGCg 暴露后涂层上的细胞粘附动力学。所用板载波导生物传感器可监测小分子结合，对细胞膜位置及细胞质量分布...
A heparin-functionalized carbon nanotube-based affinity biosensor for dengue virus.
登革病毒（Dengue virus, DENV）是主要由埃及伊蚊和白纹伊蚊传播的虫媒病毒，感染可致出血热甚至死亡，早期检测对降低病死率至关重要。本文报道一种肝素功能化单壁碳纳米管（single-walled carbon nanotubes, SWNT）网络化学电阻生物传感器，用于低成本、无标记、快速检测完整DENV。肝素是宿主细胞...
Rapid and label-free detection of protein a by aptamer-tethered porous silicon nanostructures.
金黄色葡萄球菌分泌并展示于细胞膜上的蛋白A（Protein A, PA）是鉴定该病原体的重要生物标志物，其快速、特异检测有助于感染识别和治疗决策。本文报道一种简单、无标记、快速的光学生物传感器，用于特异性检测蛋白A。蛋白A结合适配体（PAA）作为捕获探针，通过氨基偶联化学固定在纳米结构氧化多孔硅（PSiO2）薄膜上；多孔硅薄膜作为光...