本文提出一种智能无标记表面等离子共振（SPR）传感器，用于检测血液中血红蛋白（HB）浓度和尿液中葡萄糖浓度。该传感器采用 Kretschmann 构型，在 BK7 棱镜表面沉积银（Ag）薄膜以激发表面等离子体，并结合 HfO2、VO2 和 AlSb 等功能层优化场限制与灵敏度。作者利用有限元法（FEM）进行数值模拟，优化各层厚度，并...
复杂体液如全血中生物标志物的快速可靠检测对疾病诊断和监测至关重要，尤其在即时检测场景。本研究开发了一种手持式微流控芯片（lab-on-a-chip, LOC）平台，将芯片内血浆分离与无标记光学生物传感集成，用于实时双通道检测生物标志物。该平台包含两级过滤单元，可高效从全血中分离血浆；同时采用新型梯度光栅周期导模共振（GGP-GMR）...
超表面因能在扩展区域产生强光场局域与增强，是光学传感的理想平台，但依赖外部光源和笨重耦合器件，限制了即时检测应用。本文提出一种由量子隧穿结提供内置光源的等离激元生物传感器。光学共振的双周期金纳米线超表面作为隧穿结顶电极，在大面积上产生高度均匀发光，并通过等离激元纳米天线模式同时增强光谱与折射率灵敏度。作为概念验证，作者实现了纳米厚聚...
非肌层浸润性膀胱癌（NMIBC）约占新发膀胱癌诊断的75%。早期发现可提高生存率，但常规白光膀胱镜检查具有侵入性、费用高，且可能漏检多达45%的扁平或小病灶。这些不足推动了无标记诊断工具的发展，其通过读取尿液生物标志物固有的光学、电学或力学特征，而不添加外源标记。本综述系统评估了用于NMIBC检测的近期工程进展，重点关注分析性能、临...
无标记生物传感技术快速发展，可用于复杂生物溶液中检测大分子，服务于疾病状态监测、药物发现和基础科学研究。然而，在血清等复杂基质中，非特异性结合会干扰检测；无标记传感器若不使用参考（阴性对照）探针，几乎无法区分非特异性相互作用，只有通过参考减法才能忠实报告特异性结合信号。目前该问题研究较少。本文提出一种受FDA启发的最优对照探针选择框...
可穿戴与植入式生物传感器正快速进入健康与生物医学领域，用于疾病诊断和生理监测。有线医疗设备可能因导线断裂、感染、电噪声及与植入应用不兼容而引发手术并发症。无线供电无需测量工具与传感系统直接连接，可远程使用生物传感器，并省去电池或能量收集器，从而减小传感器尺寸。据作者所知，本文首次报道一种用于检测蛋白生物标志物的无标记电子生物传感器的...
本研究开发氯化亚锡（SnCl2）修饰玻璃基底用于生物分子固定，并将其应用于无标记干涉生物传感器芯片的制备。通过优化玻璃修饰工艺，确定5% SnCl2浓度、45 min反应时间和150°C干燥温度为高效蛋白固定的条件。基于SnCl2修饰玻璃基底和无标记光谱相位干涉（SPI）技术，构建了用于检测黄曲霉毒素B1（AFB1）的生物传感器。A...
本文报道一种用于从液体样品中无标记检测细胞的快速、准确光学方法。该方法基于单模光纤直接出射的锥形激光与从平面玻璃表面反射的光之间的干涉。玻璃表面经抗细胞抗体功能化，样品中目标细胞结合到该表面后改变反射光束，并进一步改变干涉图案；通过记录和解析图像变化即可判断样品中是否存在细胞。作为概念验证，作者使用 U937 细胞悬液，并将玻璃腔室...
荧光假单胞菌铁载体（pyoverdines）是多种假单胞菌在缺铁环境中螯合铁并促进生长的铁载体，介导其与植物、动物及共居微生物的有益或有害互作。荧光假单胞菌产生的荧光铁载体由保守中心发色团和菌株特异性肽侧链组成。Pseudomonas protegens Pf-5 产生 PVD-Pf5，该菌可促进植物生长并参与植物病原菌控制。为探索...
甘露糖结合凝集素（MBL）激活补体凝集素途径及后续炎症机制，许多疾病的发生与预后受其活性和血清浓度影响。现有ELISA检测需多步孵育和洗涤，耗时长。本文开发一种纳米等离子体检测，用于即时检测人血清中的MBL。该检测基于通过两亲性连接子功能化甘露糖的金纳米棒（Man-GNRs）。实验确定糖在纳米棒表面的有效接枝量，接枝密度约4分子/n...
连续实时监测蛋白生物标志物可显著提升癌症诊疗的准确性与疗效。现有 ELISA 等方法操作繁琐、难以多重检测且只能单时间点观测。本研究设计、制备并评估了一种基于单模光纤球谐振器的动态生物传感器平台，用于原位模拟条件下检测癌症生物标志物 CD44 蛋白。静态与动态蔗糖校准表明传感器对折射率变化具有相近灵敏度，证明其适用于动态测量；压力测...
病毒感染和疫苗接种均会改变人体抗体库。本文报道了一种基于无标记反射式生物传感器的快速多联检测法，用于对血清中针对五种 SARS-CoV-2 变异株的抗体进行指纹分析。该传感器表面固定了病毒抗原微阵列，可实时、无标记地检测血清抗体与抗原的结合。作者分析了康复者血浆和疫苗接种者血浆，提取了总免疫球蛋白（Ig）和 IgA 分量的个体抗体谱...
帕金森病（PD）是一种致残性神经退行性疾病，可导致运动功能丧失，部分患者出现认知下降和痴呆。早期干预可改善生活质量并延缓疾病进展，但现有确诊方法侵入性强，难以用于早期筛查。本文提出一种表面印迹聚合物（SIP）电化学阻抗谱（EIS）生物传感器，用于检测帕金森病早期随血脑屏障退化而出现在唾液和血液中的生物标志物α-突触核蛋白（αSyn）...
近年来，硅基片上传感研究显著增加。本文设计了一种基于平板光子晶体结构的耦合腔波导（CCW），用作无标记生物传感器。该光子晶体由三角晶格排列的空气孔构成，通过引入缺陷可构建对折射率微小变化高度敏感、仅需少量分析物即可响应的传感器件。研究采用平面波展开法（PWE）分析 CCW 模式的色散关系与场分布，并采用有限差分时间域（FDTD）方法...
本文报道一种用于生物医学分析的芯片级多通道传感平台，基于光学氮化硅（SiNx）微环谐振器（MRR）。该光子集成芯片工作在约1550 nm 的 C 波段，采用 CMOS 兼容工艺制造，包含低限制波导、光栅耦合器、多模干涉耦合器和八个 MRR 传感通道，并配备可更换微流控腔以控制样品流动。作者通过氧等离子体、氨基硅烷和戊二醛对 MRR ...
本研究提出一种基于五层石墨烯/氟化钙（CaF2）多层光栅与法布里-珀罗（Fabry–Perot, FP）腔集成的无标记光学生物传感器，用于提高灵敏度（S）、品质因数（FOM）和品质因子（Q）。通过调节石墨烯化学势，在石墨烯/介质界面激发表面等离子共振（SPR）波；垂直偏振光源使光栅两侧作为电偶极子，使等离子体波相向传播并在样品活性区...
本文介绍一种先进且低成本的方法，用于在单模光纤端面制备高质量准三维等离子体晶体生物传感器。无标记光学生物传感器在生物科学、药物发现和疾病诊断中具有广泛应用，其中表面等离子共振（SPR）灵敏度最高，但传统 SPR 依赖笨重复杂的光学耦合结构，不利于即时检测。光纤端面生物传感器具有浸入式读取和简化流体设计的优势，但生物层干涉（BLI）通...
本综述总结无标记白细胞识别与功能表征方法及新型单细胞技术的现状。相比经典方法，无标记表征可避免细胞标记改变其行为，从而减少处理时间和试剂成本，支持即时诊断，并允许对检测细胞进行下游应用；同时可实时监测动力学过程，弥补传统结构表征的不足。综述重点为单细胞表征，尤其表面敏感技术。近期进展强调小细胞群体和单个细胞在健康与疾病中的重要性，单...
心脏肌弹蛋白I（cTnI）具有心肌特异性，其检测被广泛用于急性心肌梗死（AMI）诊断，临床推荐截断值通常低于0.1 ng/mL。本文报道一种基于封装薄壁微泡谐振器的无标记生物传感器，利用回音壁模式（WGM）实现cTnI的特异性检测。微泡由熔融石英毛细管制成，薄壁结构可增强光场与内腔分析物的相互作用；低折射率紫外胶封装微泡与光纤锥耦合...
本文提出一种实时无标记侧向偏移熔接无芯光纤马赫-曾德尔干涉仪（LOFMZI）生物传感器，用于检测促炎细胞因子肿瘤坏死因子α（TNF-α）。传感器由单模光纤、无芯光纤和侧向偏移无芯光纤熔接构成，光在侧向偏移无芯光纤与腔体中传播并发生干涉，表面蛋白富集引起有效折射率变化，使干涉谷波长发生红移。疏水蛋白 Grifola frondosa ...