Development of a Label-Free LSPR-Apta Sensor for
近年来食源性疾病风险上升。本文开发了一种简单、便携且无标记的光学生物传感器，利用适配体在纳米结构等离子体元件上识别金黄色葡萄球菌。将适配体偶联到局域表面等离子体共振（LSPR）传感芯片后，用于纯培养和人工污染牛奶样品检测，牛奶中金黄色葡萄球菌的检出限为10^3 CFU/mL。该方法无需预富集，总分析时间由30 min缩短至120 s...
Tailored Biofunctionalized Biosensor for the Label-Free Sensing of Prostate-Specific Antigen.
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...
An aptamer-based shear horizontal surface acoustic wave biosensor with a CVD-grown single-layered graphene film for high-sensitivity detection of a label-free endotoxin.
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...
Real-time interrogation of fiber optic biosensor using TiO
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...
Sensitivity Analysis of Biosensors Based on a Dielectric-Modulated L-Shaped Gate Field-Effect Transistor.
无标记生物分子传感器因操作简便而被广泛研究。L形隧穿场效应晶体管（LTFET）具有低亚阈值摆幅、低关态电流和低功耗，适合用于生物传感器。在介电调制LTFET（DM-LTFET）中，沿竖直方向在栅电极下方刻蚀腔体并填充生物分子，从而实现传感功能。本文利用二维TCAD仿真器研究DM-LTFET传感器的灵敏度，分析不同生物分子介电常数、腔...
Demonstration of a Label-Free and Low-Cost Optical Cavity-Based Biosensor Using Streptavidin and C-Reactive Protein.
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...
Highly Sensitive Detection of CA 125 Protein with the Use of an n-Type Nanowire Biosensor.
本文实验演示了利用绝缘体上硅（SOI）纳米线生物传感器在溶液中检测CA 125蛋白。该传感器采用n型SOI纳米线芯片，纳米线表面通过共价固定抗CA 125抗体实现目标蛋白的生物特异性识别。当CA 125与固定抗体结合后，吸附分子在纳米线表面形成虚拟栅，改变纳米线场效应晶体管（FET）的界面电荷与载流子浓度，使源漏电流发生可检测变化。...
Direct and Label-Free Monitoring of Albumin in 2D Fatty Liver Disease Model Using Plasmonic Nanogratings.
非酒精性脂肪肝（NAFLD）是一种与肝细胞内脂质慢性积累相关的代谢紊乱，是全球最常见的肝脏疾病，估计影响多达25%的世界人口。由于缺乏可靠且可应用的诊断工具，该病及相关障碍的真实患病率仍不清楚。已知肝细胞合成的多效蛋白白蛋白水平与肝功能正常相关。开发一种能够直接、灵敏且无标记地监测肝细胞培养中白蛋白分泌的互补工具，可为NAFLD机制...
Utilization of silicon nanowire field-effect transistors for the detection of a cardiac biomarker, cardiac troponin I and their applications involving animal models.
本研究开发了一种超灵敏电学器件——硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET），用于检测肥胖诱导心肌损伤中的心肌肌钙蛋白I（cTnI）。该生物传感器采用与金属-氧化物-半导体（MOS）工艺兼容的自上而下微纳加工方法制备。器件制备完成后，硅纳米线表面通过共价固定cTnI单克隆抗体（Mab-cTnI）进行修饰，以特异性捕获cTnI抗原。研究...
Rapid detection of
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...
Aptamer Functionalized Lipid Multilayer Gratings for Label-Free Analyte Detection.
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...
Label-Free DNA Biosensor Using Modified Reduced Graphene Oxide Platform as a DNA Methylation Assay.
本文报道了一种基于改性还原氧化石墨烯（rGO）的无标记 DNA 电化学生物传感器，用于 DNA 甲基化检测，可作为潜在诊断工具。为增强灵敏度，作者将 rGO 分别负载金（AuNPs）、银（AgNPs）和铜（CuNPs）纳米颗粒，以增大电极表面积并改善导电性。随后，将硫醇化单链 DNA 探针（ssDNA-1）固定于修饰电极表面，并与目...
Label-Free Oligonucleotide-Based SPR Biosensor for the Detection of the Gene Mutation Causing Prothrombin-Related Thrombophilia.
凝血酶原相关血栓形成倾向（PRT）是由凝血酶原基因第20210位鸟嘌呤替换为腺嘌呤的单碱基突变引起，目前主要依赖聚合酶链反应（PCR）检测。本文报道一种基于寡核苷酸的无标记表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于无需核酸扩增即可识别该单点突变。在覆盖50 nm金膜的玻璃芯片上构建4-巯基苯甲酸自组装单分子层，经EDC/NHS活化后共...
Ultrasensitive Label-Free Detection of Unamplified Multidrug-Resistance Bacteria Genes with a Bimodal Waveguide Interferometric Biosensor.
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...
Label-Free Optical Resonator-Based Biosensors.
过去数十年，疾病诊断、药物研发与环境健康安全对生物传感器技术的需求快速增长。光学谐振器生物传感器凭借强光限制与共振特性，可实现生物分析物的高灵敏、快速、无标记检测；微流控与微纳加工进步又使其能够小型化，并在小体积样品中同时检测多种分析物。因此，该类传感器不仅适用于常规医学诊断，也被视为有前景的即时检测平台。本综述系统回顾近五年无标记...
Biosensing based on field-effect transistors (FET): Recent progress and challenges.
场效应晶体管（FET）型生物传感装置因可用于早期生物标志物检测和药物筛选而受到关注。其非金属化栅介质暴露于电解质溶液并覆盖半导体材料，可主动将表面生物变化转换为电信号。多项研究验证了这类器件实时、高精度、特异且无标记检测多种生物分子分析物的能力。过去几十年，FET器件设计在生物医学诊断和基于细胞的检测中取得显著进展。其优异电子特性、...
Highly Multiplexed Label-Free Imaging Sensor for Accurate Quantification of Small-Molecule Binding Kinetics.
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...
Capacitive Field-Effect EIS Chemical Sensors and Biosensors: A Status Report.
电解质-绝缘体-半导体（EIS）场效应传感器是一类用于生化传感的新型电子芯片，可实现直接电子读出。本综述概述了基于电容性场效应 EIS 结构的化学传感器与生物传感器在研发中的最新进展和当前趋势。电容性 EIS 结构是最简单的场效应器件，本质上是一个对生化反应敏感的电容。文章系统介绍了其基本概念、支撑换能机制的物理化学现象，以及电容性...
Optical fiber bio-sensor for phospholipase using liquid crystal.
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...
A label-free electrochemical biosensor based on magnetic biocomposites with DNAzyme and hybridization chain reaction dual signal amplification for the determination of Pb
本文提出一种基于双信号放大策略的高灵敏、高选择性 Pb2+ 无标记电化学生物传感器。第一级放大利用 Pb2+ 激活 8-17 DNAzyme（S2），使其循环切割底物 S1；第二级放大由 S1 触发杂交链反应（HCR），在磁性生物复合材料表面形成 nicked 双链 DNA 聚合物。Fe3O4@Au 纳米粒子作为多功能磁性载体，通过...