近年来，无标记生物传感器研究快速发展，但不同传感器性能比较常受限于检出限（LOD）和测量不确定度的计算方法。本文针对通用无标记生物传感器，提出一种基于校准函数确定测量区间内任意浓度点不确定度的简明程序，并将检出限定义为浓度趋于零时不确定度的极限。文章系统讨论了IUPAC、USP、Eurachem和ICH等机构对检出限、定量限、分析灵...
球孢子菌病（Coccidioidomycosis，又称 Valley Fever）是西半球高流行且具强致病性的真菌感染，可引发重症肺炎、呼吸衰竭，并可能发展为播散性感染，因此亟需快速、高通量的有效检测方法。本文报道了一种基于还原氧化石墨烯（rGO）的高灵敏无标记生物传感器，以球孢子菌（Coccidioides，cocci）抗体为目标...
许多生物过程依赖脂质膜与蛋白质之间的复杂相互作用。为理解这些动态过程，需要在无侵入标记条件下区分不同生物分子组分并追踪其各自时间演化。本文提出一种无标记中红外生物传感器，可在异质生物样品中以高灵敏度区分多种分析物。该技术利用多共振超表面同时增强多种生物分子的不同振动指纹，在酰胺和亚甲基波段提供最高1000倍近场强度增强，从而实时分辨...
单细胞细胞因子分泌分析对于理解细胞功能异质性和开发新疗法至关重要。现有荧光和比色方法需要繁琐标记，影响细胞完整性并限制时间分辨率。本文提出一种无标记光流体纳米等离子体生物传感器，用于实时单细胞分析。该传感器将金纳米孔阵列与多功能微流控系统结合，利用小体积微腔和气动阀隔离单个细胞，并通过蛇形调节通道控制湿度，抑制 PDMS 蒸发造成的...
纳米等离子体传感器是表面敏感测量工具，可研究固-液界面生物大分子相互作用。除高表面灵敏度外，等离子体金属纳米颗粒可包覆薄介电层，提供多样表面化学选择。本文利用局域表面等离子共振（LSPR）测量，研究人血清白蛋白（HSA）在二氧化硅和二氧化钛包覆的金纳米盘阵列上的吸附，并建立比较不同灵敏度多基底响应的分析框架。生理离子强度下，两种基底...
具有大面积平面石墨烯表面的石墨烯场效应晶体管（G-FET）可与细胞膜形成大面积界面，作为研究膜相关蛋白相互作用的平台。本研究首先将支持脂质双层（SLB）铺覆于G-FET上构建SLB/G-FET，用于实时监测磷脂酶D（PLD）对SLB的催化水解。凭借优异检测灵敏度，该器件进一步修饰神经节苷脂GM1富集SLB（GM1-SLB/G-FET...
肝素是一种高度硫酸化糖胺聚糖，具有抗凝、再生和蛋白稳定等功能。本研究报道基于大分子印迹聚合物（MIP）的无标记石英晶体微天平（QCM）生物传感器用于肝素检测。作者采用等离子体诱导接枝聚合（PIP）在 Au 电极上制备 MIP 薄膜：先在 Au 上沉积六甲基二硅氧烷（HMDS）等离子体聚合薄膜（PPF）作为活性物种支架；再将 PPF/...
制药行业因药物研发失败率高而面临巨大挑战。过去数十年，为安全性与有效性测试及早期研发阶段开发了多种新方法。基于药物-受体结合的体外筛选方法被认为是降低候选药物鉴定成本的良好替代方案，但通常需要耗时且繁琐的标记步骤。生物传感器由于可便捷、低成本地设计无标记检测方案而具有巨大潜力。本文首次在文献中比较了无标记光学生物传感器与阻抗电化学生...
本文报道了一种基于漆酶本征光谱性质的无标记多巴胺（DA）监测平台。多巴胺是哺乳动物中枢神经系统重要儿茶酚胺类神经递质，其浓度异常与帕金森病、精神分裂症等疾病相关。漆酶为含铜氧化酶，其T1铜中心在约400 nm具有特征吸收，并催化DA氧化聚合生成在约480 nm有强吸收的聚多巴胺。在批式条件下，pH 4.5醋酸缓冲液中，通过监测400...
大量证据表明，不同组织中均存在具有自我更新与多向分化能力的多种干细胞。由于特定干细胞群体在复杂细胞环境中占比极低，其准确表征与计数十分困难。传统方法在灵敏度和特异性方面存在不足，因此生物传感技术成为提升干细胞鉴定能力的重要方向。生物传感作为一种高灵敏度分析方法，可通过分析物与配体相互作用产生的物理化学信号，服务于化学、生化、药学及免...
细胞表面碳水化合物通过与其他生物分子相互作用介导细胞行为。由于碳水化合物结构复杂、多样且异质，全面表征其种类及结合伙伴十分困难。为此，糖组学领域发展了碳水化合物微阵列和无标记检测等新技术。本文报道将寡糖微阵列与无标记斜入射反射率差显微镜（OI-RD）相结合，用于实时表征寡糖结合蛋白。作者将氨基化人乳寡糖固定在环氧涂层玻璃基底上，制备...
本文介绍了一种基于白光反射光谱（WLRS）的无标记传感平台的开发及其生物分析应用。作者回顾了该系统从聚合物薄膜表征和挥发性有机化合物（VOCs）气体传感，发展到用于高分子量分析物（如蛋白质）和低分子量分析物（如农药）无标记检测的生物传感器。文章同时概述了从单分析物检测向多分析物检测、从实验室原型装置向适合现场检测的紧凑设备的演进。文...
焦点分子图（focal molography）是一种下一代生物传感器，可实时可视化特异性生物分子相互作用。它将传感器表面的亲和力调制转换为由结合到精确组装的分子识别位点纳米图案（称为“分子图”mologram）上的目标分子引起的折射率调制。分子图被设计为激光光在特异性结合分子处散射，并通过相长干涉在分子图焦点处产生强信号，而非特异性...
本研究开发了一种基于局域表面等离子共振（LSPR）的无标记生物传感器，用于检测结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）抗体，以融合蛋白 CFP10-ESAT6 作为抗原。结核分枝杆菌感染是全球重大公共卫生问题，现有诊断方法存在操作繁琐、需抗体标记或成本较高等局限。作者通过化学修饰将 CFP10-ESAT6...
本研究开发了一种无标记、可携带的等离激元生物传感器装置，用于在猪肉样品中超灵敏、选择性检测鼠伤寒沙门氏菌。该传感器利用金纳米粒子（AuNPs）自组装形成直径约20 nm的单层，并在透明基底上高密度沉积，通过局域表面等离子共振（LSPR）信号产生纵向波长消光位移。将特异性适配体偶联到LSPR传感芯片后，在最优检测条件下，对纯培养鼠伤寒...
本文报道了一种基于无标记肽适配体的生物传感器，用于高灵敏检测三硝基甲苯（TNT）。该传感器采用由抗TNT肽适配体（peptamer）、二硫苏糖醇（DTT）和6-巯基己醇（MCH）构成的三元组装层，形成Au/peptamer–DTT/MCH界面。在0.44–18.92 pM范围内，电子转移电阻变化与TNT浓度对数呈线性关系，检出限为0...
急性心肌梗死是美国第五大死因，亟需早期、快速、高灵敏地检测人生物流体中的心脏生物标志物。本文报道了一种芯片式无标记纳米等离子体生物传感器，用于在人血浆、血清和尿液中检测心肌肌钙蛋白T（cTnT）。该传感器以抗cTnT抗体功能化的金三角纳米棱柱（Au TNPs）为核心，基于吸附模型测量cTnT结合引起的局部表面等离子体共振（LSPR）...
本文报道了一种基于一维光子晶体微环谐振器（PhCR）的无标记光学生物传感器。该器件在绝缘体上硅（SOI）平台制备，微环中引入周期性空气孔形成一维光子晶体波导，使局域光学模式与空气孔内表面及顶表面产生更强光-物质相互作用，从而同时检测孔内和表面结合的分析物。与常规微环谐振器相比，PhCR 在体积折射率传感和表面生物分子传感中的灵敏度均...
本文是一篇关于无标记亲和生物传感器阵列用于分子诊断的编辑评论。作者指出，酶联免疫吸附试验（ELISA）长期是体外蛋白诊断核心，但个性化医学和即时检测要求多路复用、高通量、低成本且易用的平台。无标记亲和生物传感器将抗体等探针固定在物理化学换能器表面，直接监测结合事件，无需酶、荧光或放射性标记。表面等离子共振（SPR）通过金属表面附近折...
本文报道了一种基于质谱的多重单核苷酸多态性（SNP）基因分型方法，利用等位基因特异性连接和链置换扩增（SDA）反应。首先对PCR扩增的目标DNA进行等位基因特异性连接，以区分SNP位点的碱基序列变异。主连接探针在3′端带有通用引物退火位点，次级连接探针在5′端带有缺口酶识别位点和互补质量标记序列。DNA连接酶仅在目标DNA的特定等位...