分析检测方法在科研中用于识别和定量特定分析物。本研究比较两种用于测定蛋白质分子质量（MM，又称分子量MW）的方法：电泳凝胶与干涉光学检测方法（IODM）。作者选取多种不同MM的蛋白，利用电泳凝胶通过预期条带验证基质金属肽酶9抗体（anti-MMP9）、S100钙结合蛋白A6抗体（anti-S100A6）和胱抑素S4抗体（anti-C...
生物传感器用于生物分子的特异性与高灵敏检测。传统方法通常将待测分子固定于捕获分子上，并依赖额外标记实现光学读出，这会增加应用相关的处理步骤；而许多无标记相互作用检测在检测性能上存在妥协。本文提出一种新型成像衍射生物传感器，由衍射生物传感器芯片和配套光学读取装置组成。该系统可在单张综合图像中捕获完整检测过程，以无标记方式检测多种分子。...
本研究提出一种无标记单细胞分类方法，用于在单细胞水平快速识别和区分不同细胞类型或亚型。现有活细胞筛选常依赖生物分子标记或侵入性操作，可能影响细胞功能或造成损伤。作者将相差显微镜的高空间分辨率与共振波导光栅（RWG）生物传感器的粘附动力学记录能力相结合，建立高精度单细胞分割与分类工作流。该方法利用RWG传感器记录细胞粘附引起的界面折射...
癌症仍是全球主要死因，亟需先进诊断与治疗策略。程序性死亡配体1（PD-L1）是免疫检查点蛋白，与癌症进展、免疫治疗疗效和患者预后密切相关。现有酶联免疫吸附试验（ELISA）等方法存在成本高、耗时长、操作复杂等局限。本研究开发了一种基于微悬臂梁的生物传感器，用于检测可溶性PD-L1（sPD-L1）。该传感器以抗PD-L1抗体作为识别层...
本文提出并演示了一种用于检测SARS-CoV-2核衣壳蛋白的高灵敏度硅微环（Si MRR）光学生物传感器。该传感器在SOI基底上采用CMOS兼容工艺制备Si MRR波导，并在波导表面通过Si标记蛋白定向固定IgG抗体。目标蛋白与抗体特异性结合后吸附于波导传感窗表面，引起波导有效折射率变化，进而导致MRR共振波长发生偏移；通过监测透射...
心血管疾病仍是全球死亡的主要原因，亟需先进技术研究心肌收缩功能并开发有效治疗手段。本文提出一种新型光学干涉生物传感器，用于在体外高灵敏度、无标记地记录人诱导多能干细胞来源心肌细胞（hiPSC-CMs）的收缩活动。该器件由光学腔构成，通过捕捉心肌细胞收缩引起的薄柔性膜位移所产生的干涉图案变化，实现细胞搏动的实时监测。作者首先证明该传感...
本研究提出一种微型化光纤法布里–珀罗（FP）干涉生物传感器，专门面向低成本、快速且定量的DNA序列检测。该传感器利用法布里–珀罗微腔内产生的干涉条纹，对DNA杂交事件进行实时、精确监测。作者通过荧光标记验证了传感器的生物功能化效果，并利用1 mM单链DNA（ssDNA）溶液进行了多轮杂交与再生循环，充分验证其性能。结果表明，该传感器...
本文报道了一种基于微环谐振器（MRR）阵列的无标记光学传感系统，用于人血清白蛋白（HSA）检测。传感环表面经APTES硅烷化、EDC/NHS交联和PAMAM修饰后固定抗HSA抗体，使HSA特异性结合于微环倏逝场区域。当HSA结合时，局部折射率改变导致微环有效折射率变化，谐振波长发生漂移；系统通过波长询问实时监测相对漂移实现定量检测。...
光子晶体（PC）是无标记传感、药物筛选、诊断和配体-受体相互作用分析中的有前途工具。PC表面模式成像已成为检测传感器表面多重结合事件的新方法。通过表面修饰和识别单元功能化，可实现癌症生物标志物、抗体和寡核苷酸的高灵敏检测。RAD51蛋白通过同源重组途径在DNA修复中起核心作用，对基因组稳定性至关重要，其过表达常与侵袭性癌症相关，因此...
生物标志物检测对疾病进展监测日益重要。唾液作为诊断样本具有安全、低成本和无创优势，其白细胞介素-8（IL-8）水平变化与阻塞性肺疾病、鳞状细胞癌、口腔癌和乳腺癌等疾病相关。传统蛋白检测方法如酶联免疫吸附试验（ELISA）、质谱和Western blot通常昂贵、复杂且耗时。本研究开发了一种基于光纤球谐振器的生物传感器，以无标记方式检...
本文报道了一种基于微腔光纤马赫–曾德尔干涉仪（MZI）的新型无标记光纤生物传感器，并用于DNA检测。该传感器通过标准通信单模光纤（SMF）的大横向偏移熔接制备，形成开放微腔结构，腔内液体样品可改变光路并影响干涉光谱。实验表明，该传感器在折射率（RI）测量中达到−17,905 nm/RIU的高灵敏度。在此基础上，利用3-氨基丙基三乙氧...
本文报道了一种用于检测白介素-6（IL-6）的有机电化学晶体管（OECT）生物传感器。IL-6 是与慢性炎症、炎症老化、癌症及重症新冠感染等多种病理过程相关的重要细胞因子生物标志物。该传感器以聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）栅极为换能界面，通过在其表面电化学沉积金纳米颗粒（AuNP），再对硫醇化适配体...
光子生物传感器近年来取得重要进展，凭借光子共振可实现无标记检测，具有高灵敏度并有望用于即时检测。然而，生物界面及抗体等结合分子的高效、可靠固定仍是关键瓶颈，现有多种功能化方案导致性能差异较大。本文研究了一种基于聚多巴胺（PDA）的简单、稳健表面功能化协议，用于硅基光子生物传感器。该策略受贻贝在潮湿环境中利用多巴胺粘附多种表面的启发，...