快速低成本乙醇定量对饮料质量控制、生物燃料生产和制药应用至关重要，但现有方法昂贵、依赖试剂或标记，或需大量样品前处理。本文提出一种纯细胞基、无标记生物传感器，利用温度梯度诱导酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）从芯片表面自发脱附。读出量为脱附半时 td50，由固液界面热阻 Rth 的时间分辨变化获得。将细胞预...
脑转移瘤传统上被认为是边界清楚的病灶，但越来越多证据显示其常向周围脑实质发生显微浸润，具有重要预后意义。本研究旨在评估一种无标记纳米等离子体生物传感器在脑转移瘤手术中区分肿瘤组织与瘤周脑组织的可行性及诊断性能。研究为前瞻性多中心设计，纳入接受脑转移瘤手术切除的患者，按标准化方案术中采集配对肿瘤组织及相邻瘤周组织，并在离体条件下使用等...
快速准确检测病原菌对医疗、食品安全和环境监测至关重要。本文报道了一种基于水热法合成碳点的荧光生物传感器，用于灵敏、选择性检测大肠杆菌DNA。经场发射扫描电镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和能量色散X射线光谱表征，证实碳点具有纳米形貌、结构完整性和表面官能团。氨基修饰的NH2-BL21 DNA探针可与目标序列特异性杂交，产生可定量荧...
本文报道了一种基于新型三维微电极阵列（3D MEA）的双模态线粒体生物传感器，用于无标记检测线粒体生物能量学。该器件通过数字光处理3D打印、Ti/Au金属化、激光隔离和绝缘封装制备，可在同一平台上同时采用电化学阻抗谱（EIS）和电生理记录，分别探测外线粒体膜（OMM）和内线粒体膜（IMM）的电生理特性。EIS数据表征了来自NIH3T...
汞离子是一种高毒性、易生物累积的重金属污染物，即使在痕量水平也会对人体健康和生态系统造成显著风险，因此发展高灵敏、高选择性的汞离子分析方法对环境保护和公共卫生具有重要意义。本文合成4-巯基吡啶功能化金纳米颗粒（4-MPY-AuNPs），并将其固定于石英片上，构建了一种局域表面等离子共振（LSPR）传感器。该传感器利用4-MPY中吡啶...
甲状腺素（T4）是调节代谢、心血管和神经发育的关键激素，但临床定量仍依赖集中式免疫分析，限制快速或即时检测。本文报道一种基于硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）的无标记生物传感平台，通过 3-三乙氧基硅基丙基琥珀酸酐（TESPSA）介导的硅烷化方法，将 T4 选择性 DNA 适配体定向固定于器件表面，实现简化的两步修饰。该传感器...
神经丝轻链（NfL）是急性与慢性神经退行性病变中轴突损伤的有前景生物标志物，可改善药物发现和疾病监测模型。传统体内动物模型无法完全模拟人类神经退行性疾病病理生理，而基于人细胞的体外模型可缩短药物测试时间并降低成本。本研究开发了一种用于细胞培养液中NfL检测的电化学免疫传感器，以监测体外模型中的急性神经元损伤。该传感器设计为两种构型：...
大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）广泛存在于水和食品基质中，其快速准确检测对公共卫生和食品安全至关重要。传统分子印迹聚合物（MIP）传感器常面临模板去除繁琐和传感时间较长等问题。本研究开发了一种无标记细菌分子印迹传感器，利用聚吡咯（PPy）与多壁碳纳米管（MWCNTs）的协同效应实现 E. coli 的高...
口腔鳞状细胞癌（OSCC）是全球主要死亡原因之一，早期诊断对降低发病率和死亡率至关重要。microRNA-423-5p因其在受试者工作特征（ROC）曲线中具有高特异性，被选用于口腔癌（OC）人生物流体中的精准诊断。本研究提出一种新型无标记电化学平台，用于人唾液中microRNA-423-5p的无创识别，监测通过DNA生物检测实现。为...
植物病毒是造成农作物减产和重大经济损失的主要病原之一，早期可靠诊断对控制病毒传播和防止作物失败至关重要。电解液-绝缘体-半导体电容器（EISCAP）是一种可用于无标记静电检测病毒颗粒固有电荷的场效应换能结构。本文建立了负载负电荷烟草花叶病毒（TMV）颗粒的 EISCAP 电容模型，将吸附在 SiO2 栅表面的 TMV 纳米管颗粒视为...
本研究利用表面等离子共振（SPR）Biacore 技术揭示检测细胞外囊泡（EVs）上 CXC 趋化因子受体 4（CXCR4）的诊断潜力。尽管 CXCR4 作为癌症生物标志物潜力已被认可，其在 EVs 上的诊断应用仍较少。以重组 EVs（rEVs）为参考材料，建立标准化、无标记、实时 SPR 生物传感器，对 CXCR4 阳性 EVs ...
本文报道了一种基于向列液晶的高灵敏度无标记光学生物传感器，用于蛋白质检测。其传感原理是：生物分子吸附在液晶池内表面后，会扰动原本由表面活性剂诱导的液晶分子取向，使液晶双折射发生变化，该变化可通过偏振光学显微镜直观检测。尽管液晶光学传感方法已有报道，作者提出了一种新的实验制备策略，通过优化表面活性剂、蛋白沉积方式、池厚及单/双面功能化...
无标记等离激元生物传感器有望推动分子生物学研究和早期疾病诊断，尤其适用于在高度稀释溶液中检测痕量目标分子。然而，传统等离激元传感器在检测分子量低于500 Da的生物分子，尤其是极低浓度时面临显著挑战。为此，作者提出一种基于增强拓扑相位奇异性的新型等离激元生物传感器平台。研究表明，直径小于3 nm的银纳米颗粒以高度有序、亚纳米间距嵌入...
本研究提出一种基于双负（DNG）超材料完美吸收体的超宽带纳米生物传感器，用于通过外泌体生物标志物分析实现癌症早期检测。该传感器工作频率覆盖70 THz至3 PHz，在近红外（NIR，70–400 THz）区域表现出双负特性，即介电常数和磁导率同时为负，从而增强场限制与灵敏度。其吸收率超过99%，并在0°–90°偏振角及斜入射下保持角...
基因突变是多种重大疾病的核心致病因素，检测由突变引起的碱基错配在生物学和临床中具有重要意义。本研究提出一种高性能硼掺杂金刚石溶液门场效应晶体管（BDD-SGFET）生物传感器，采用金刚石微丝结构，用于无标记检测表皮生长因子受体（EGFR）基因突变相关碱基错配。通过 Silvaco TCAD 模拟评估金刚石微丝尺寸对器件电学性能的影响...
个性化免疫疗法有望纠正细胞功能障碍、抑制肿瘤生长甚至实现持久缓解，但常规分析方法通常无法实时监测细胞活动，缺乏多路复用快速筛选能力，且样品制备复杂，难以充分解析驱动疗效的动态免疫应答。基于倏逝波相互作用的无标记光学生物传感器可提供敏感、无创、高分辨率的细胞调控、信号传导以及治疗诱导分子变化分析。本文重点综述了用于分子和细胞分析的等离...
microRNA-21（miR-21）是多种癌症的关键生物标志物，其高灵敏检测对早期诊断至关重要，但传统方法常受灵敏度不足和操作复杂限制。本文报道了一种基于悬空石墨烯场效应晶体管（GFET）的无标记生物传感器，用于直接电学检测 miR-21。悬空结构将石墨烯沟道与基底诱导的干扰隔离，从而提高载流子迁移率并降低电噪声。经特异性探针表面...
随着感染性、心血管和神经退行性疾病负担增加，早期和去中心化诊断需求上升。无标记电化学生物传感器因高灵敏度、低试剂消耗、可微型化和低成本，成为即时检测(PoC)的候选技术。本综述系统总结了无标记电化学生物传感器在识别元件固定策略、生物识别元件（DNA、抗体、适配体、分子印迹聚合物）以及电极平台（玻璃碳、丝网印刷、3D打印）方面的进展，...
目前疟疾检测方法各有优劣，亟需更有效的诊断工具。基于表面等离子共振（SPR）的光学生物传感器是检测疟疾生物标志物的有前景平台。疟原乳酸脱氢酶（pLDH）是疟原虫生命周期中产生的代谢酶，存在于所有疟原虫物种中，包括恶性疟原虫。本文报道了一种基于SPR和异常光学传输（EOT）的pLDH光学生物传感器的设计、探测与实验性能。该传感器由铝纳...
本文通过 TCAD 仿真设计并分析了一种垂直堆叠全栅介电调制纳米片场效应晶体管（DM-NSFET）生物传感器，用于无标记检测 SW620、HEK293 等癌症生物分子以及 DNA、明胶等生物分子。该器件在栅极电极下方的 HfO2 介质两侧嵌入纳米空腔，使生物分子进入空腔并调制器件电学特性；全栅结构增强栅控能力并提高灵敏度。研究从亚阈...