随着智能生物传感器需求与普及度的提高，开发多种基于精液生物标志物（前列腺特异性抗原，PSA）的生物器件用于日常应用成为新方向。本文采用通用策略，开发了一种下一代微型化电容型生物标志物传感器，可实现对PSA的直接、快速定量和超快选择性检测。为制备低成本PSA生物传感器，作者对互指电容（IDC）进行生物功能化，使其能够在0.1–10 μ...
剪切水平表面声波（SH-SAW）生物传感器的敏感层厚度显著影响其灵敏度，石墨烯层数越低越有利于生物检测。本研究开发了一种基于化学气相沉积（CVD）生长单层石墨烯（SLG）的无标记高灵敏 SH-SAW 生物传感器，用于内毒素检测。器件制备于 36°Y-90°X 石英压电基底上，基频为 246.2 MHz，并采用亚克力材料制作有效检测池...
本文报道了一种用于食品中大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）检测的二氧化钛（TiO2）涂层蚀刻长周期光栅（e-LPG）光纤生物传感器。该传感器基于单模光纤长周期光栅，通过氢氟酸蚀刻包层增强倏逝场，并在光栅区沉积40 nm TiO2薄膜，利用扫描电子显微镜确认薄膜形貌。识别元件为共价固定于TiO2涂层表面的T...
开发了一种用于即时检测（POC）的光学腔生物传感器（OCB）。该无标记传感器采用低成本器件和简单制备工艺，在降低总体成本的同时，通过差分检测方法实现高灵敏度。为实验验证其检出限（LOD），作者以链霉亲和素和C反应蛋白（CRP）为对象开展生物传感实验。进一步优化光学腔结构以提高灵敏度并便于流体控制；利用聚合物溶胀特性微调光学腔宽度，显...
本研究报道一种基于电容式生物传感器的快速、选择性、灵敏的自动顺序进样流动系统，用于检测耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的 mecA 基因。将 25 碱基 DNA 捕获探针固定于金电极表面，并集成于电容传感芯片中；系统对电极施加恒定电流脉冲并记录电极/溶液界面电容。目标 DNA 注入后与捕获探针杂交，引起电容变化 ΔC；ΔC 与目...
脂质多层光栅是有前景的光学生物传感元件，可将分析物结合事件转换为光学信号变化。与固态换能器不同，分子识别和信号放大相关试剂可在制备前掺入脂质光栅墨水中。本文报道了一种用DNA适配体功能化脂质多层光栅以实现凝血酶无标记检测的策略。采用双胆固醇标记的双链DNA连接子将适配体固定到脂质光栅上。该策略足以使荧光标记凝血酶结合到微米级厚度的脂...
多重耐药菌感染已成为重大公共卫生问题，每年报告病例数百万且死亡率持续上升。若能比传统方法更快直接检测和鉴定抗菌药物耐药性，将有助于早期、准确的治疗干预，减少不良预后。为此，作者开发了一种基于超灵敏纳米光子双模波导干涉仪（BiMW）的生物传感器方法，可无需核酸扩增直接、快速检测两种常见且临床相关的革兰阴性菌耐药基因：广谱β-内酰胺酶编...
本文报道了一种用于小分子结合动力学准确量测的高多路复用无标记成像生物传感器。作者通过噪声抑制与参数优化，提高了干涉反射成像传感器（IRIS）的检测限，使其可用于小分子筛选。研究首先以生物素（分子量244.3 Da）与链霉亲和素功能化芯片的结合作为概念验证，通过时间平均和空间平均将系统噪声降至1 pg/mm2，获得约34的信噪比。随后...
提出一种低成本、无标记的光纤生物传感器，用于纳摩尔浓度磷脂酶A2（PLA2）检测。传感器由烷氧基硅烷修饰的侧抛光光纤（SPF）构成，表面涂覆4′-戊基-4-氰基联苯（5CB）液晶并自组装磷脂（L-DLPC）。PLA2水解L-DLPC引起5CB分子重排与再分布，使光纤相对传输光功率（RTOP）下降。RTOP变化5 dB的响应时间与PL...
急性心肌梗死（AMI）的早期诊断可通过高灵敏检测特异性生物标志物心肌肌钙蛋白I（cTnI）实现。本文提出一种正入射型溶液浸没硅（NI–SIS）椭偏生物传感器，用于目标蛋白的超高灵敏、高通量、无标记检测。该传感器采用特殊设计的正入射棱镜，使探测光在运行过程中保持接近布儒斯特角的入射角，从而显著降低周围介质折射率波动引起的SIS噪声，提...
干扰素-γ（IFN-γ）是一种与炎症性疾病、病毒感染等相关的细胞因子，其浓度检测可用于评估免疫应答与疾病进展。本文报道了一种基于相对光学功率增加（IROP）原理的无标记即时检测（point-of-care, PoC）装置，并结合生物光子传感单元（BICELLs）用于定量评估 IFN-γ 浓度。所用 BICELL 传感表面直径为 10...
本文报道了一种用于葡萄糖检测的高灵敏度、可定量、线性且无中介体的谐振器基微波生物传感器。该传感器采用先进微加工技术制备于砷化镓（GaAs）基底上，由空气桥型非对称差动螺旋电感（L）和中心加载圆形指状互指电容（C）构成。交织的非对称差动电感用于获得高电感值和合适品质因数，中心互指电容用于产生增强电场。器件被优化为在较低谐振频率工作，以...
无标记太赫兹（THz）生物传感器在生物材料检测和即时诊断中具有潜力，但太赫兹衍射极限以及缺乏发射器集成的太赫兹生物传感器限制了高分辨率近场无标记太赫兹传感的发展。本文首次通过单片集成非对称双开环谐振器超材料与铁磁异质结自旋电子太赫兹发射器，实现了一种太赫兹发射生物传感器。该器件具有共振频率为1.02 THz的电磁感应透明（EITA）...
本文报道了一种基于双偏振干涉仪（DPI）的无标记、可再生适配体生物传感器，用于实时检测镉离子（Cd2+）并研究其与适配体的相互作用机制。该传感器通过逐层组装法构建：聚乙烯亚胺（PEI）先吸附于硅氮氧化物芯片表面，T30寡核苷酸经静电作用固定，随后含Cd2+特异性适配体序列和A15同聚腺嘌呤序列的40-mer DNA探针与T30杂交固...
本文提出并分析了一种紧凑、集成、无标记的半导体包覆介质条波导生物传感器。该器件采用与CMOS工艺兼容的材料，包括非晶硅（a-Si）包覆层和氮氧化硅（SiON）介质波导，基底为二氧化硅（SiO2）。作者采用三维光束传播法（BPM）对器件光学性能进行建模，研究其对体折射率变化和表面生物膜厚度变化的响应，并考察尺寸与材料参数偏差对性能的影...
本文报道了一种基于液晶的无标记生物传感器，用于在水溶液中检测多巴胺（DA），并以多巴胺结合适配体（DBA）作为识别元件。该体系中，二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵（DMOAP）自组装单层固定于玻璃片上，其长烷基链使液晶（LC）分子保持垂直取向。戊二醛（GA）作为交联剂，将DBA固定于玻璃片表面。当DA与DBA特异性结...
本研究针对乳腺癌早期诊断需求，将 microRNA-155 表达水平与乳腺癌进展关联，并建立其定量检测方法。目标 miRNA-155 序列通过固定在化学功能化叉指双电极（IDE）表面的捕获探针进行互补识别。传感器以硅/二氧化硅基底上的铝叉指电极为换能器，采用 3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷（GOPTS）修饰表面，经链霉亲和素固定生...
过去十年，适配体作为生物传感器识别元件展现出优于抗体的潜力，但二者在相同条件下的系统比较仍有限。本研究在氧化多孔硅（PSiO2）纳米薄膜上分别固定抗His标签适配体6H7和抗His标签单克隆抗体，并以6×His酪氨酸酶为模型靶标，采用反射干涉傅里叶变换光谱（RIFTS）进行实时、无标记检测。抗体随机固定时性能较差；而Fc定向固定后，...
华法林是治疗血栓性疾病最常用的抗凝药，但治疗窗窄，浓度微小变化即可引起不良反应或治疗失败，因此治疗期间需实时、灵敏、稳定地监测剂量。华法林剂量个体差异主要由药物代谢相关基因型决定，其中维生素K环氧化物还原酶复合体亚基1（VKORC1）基因多态性，尤其是-1639G>A位点，是预测华法林疗效的重要标志。本文基于Metglas合金282...
细菌性感染疾病严重威胁人类健康，及时、敏感地检测病原菌对识别污染和阻断传染病传播至关重要。传统细菌检测方法存在复杂、耗时、成本高及灵敏度不足等局限，因此发展新型生物传感器具有重要意义。无标记、全菌检测相比依赖荧光标记或细菌分子组分检测更具优势，可省去标记或提取目标组分所需的时间和成本。本文报道了一种基于干涉反射成像传感器（IRIS）...