Single nanoparticle detection using photonic crystal enhanced microscopy.
本文报道了一种基于光子晶体增强显微镜（PCEM）的无标记生物传感器成像方法，用于检测单个介电和金属纳米颗粒在光子晶体（PC）表面的附着。该传感器由玻璃基底上的UV固化环氧聚合物一维光栅和约60 nm TiO2高折射率涂层构成，在约620 nm处形成高反射共振。宽带LED从基底侧照明，显微镜线扫描结合成像光谱仪和CCD相机逐像素采集反...
Protein-conjugated quantum dots interface: binding kinetics and label-free lipid detection.
本文提出一种无标记生物传感平台，利用抗原–抗体相互作用，通过电化学与表面等离子共振（SPR）技术研究结合动力学。以L-半胱氨酸原位包覆的硫化镉（CdS，粒径<7 nm）量子点（QDs）自组装于镀金玻璃电极，并通过共价修饰载脂蛋白B-100抗体（AAB），构建AAB/CysCdS/Au蛋白偶联量子点电极，用于检测脂质（低密度脂蛋白，L...
In-situ and label-free optical monitoring of the adhesion and spreading of primary monocytes isolated from human blood: dependence on serum concentration levels.
本研究利用光学波导光模光谱（OWLS）对从人血中分离的原代单核细胞粘附与铺展进行原位、无标记监测。OWLS基于生物相容表面产生的倏逝光波，可高灵敏度实时检测界面附近折射率变化。作者将自制OWLS样品池改进为可控制温度和CO2的1.5 mL微型培养箱，适用于敏感原代细胞长期监测。通过同时监测共振峰位置和整体宽度，可区分分泌物吸附与细胞...
Characterisation of a label-free biosensor based on long period grating.
长周期光纤光栅（LPG）等光纤光栅已被提出作为生化传感的光学器件。在光栅区域发生的生化相互作用会改变周围介质的折射率，进而引起光纤透射光谱中共振波长的漂移，从而为表面等离子共振、干涉和光学谐振腔等无标记光学方法提供替代方案。本文采用Eudragit L100共聚物替代常用硅烷化方法对光纤进行生物功能化，并通过IgG/抗IgG免疫分析...
Self-referencing optofluidic ring resonator sensor for highly sensitive biomolecular detection.
无标记光学环谐振器传感器的噪声抑制技术对提升极低浓度生化分析检测能力至关重要。本文报道了一种自参考光流体环谐振器（SR-OFRR）无标记光学生物传感器。该传感器由两个赤道接触的毛细管基光学环谐振器构成，其中一个作为空腔参考谐振器，另一个作为传感谐振器兼微流道。通过监测耦合环谐振器系统中由共振失谐引起的模式分裂间隔，SR-OFRR 无...
Gold-coated ordered nanoporous anodic alumina bilayers for future label-free interferometric biosensors.
本文提出一种低成本、无标记的光学生物传感器，基于金涂层自组装纳米孔阳极氧化铝双层（Au-NAAB）。该结构由两个孔隙率不同的均匀纳米孔氧化铝层组成：上层为大孔层，下层为小孔层；各层孔径均匀、孔分布规则，且沿孔长方向孔径保持一致。为增强输出传感信号，在结构顶面沉积一层薄金膜。金膜提高了纳米孔氧化铝层与分析水溶液之间的折射率对比，使干涉...
Multispot, label-free biodetection at a phantom plastic-water interface.
在研究和诊断实验室中，常需在水相样品中识别并定量特定生物分子。传统检测流程通常耗时，并依赖标记的二抗或其他信号试剂。本文提出并演示了一种极其简单、低成本、无标记的生物检测器，其通过测量流体样品与一种折射率接近水的无定形含氟聚合物基底之间界面反射光强度实现检测。该基底上以点阵形式固定多种抗体。在折射率匹配条件下，界面反射光量可直接用于...
Biosensor based on hydrogel optical waveguide spectroscopy for the detection of 17β-estradiol.
激素在亚ng/mL浓度下的快速检测对临床诊断、质量控制和环境监测具有重要意义。本文报道了一种基于水凝胶光波导光谱（HOWS）的新型无标记生物传感器，用于高灵敏检测17β-雌二醇（E2）。该传感器采用羧基化聚(N-异丙基丙烯酰胺)（PNIPAAm）三元共聚物薄水凝胶层，将其固定于金属传感表面，使其同时充当生物分子结合基质和光波导。当水...
Photonic crystal biosensor based on optical surface waves.
本文报道一种基于光子晶体表面波（PC SW）的无标记生物传感器装置。通过角度探测光学表面波共振，检测吸附层厚度变化；同时独立检测全反射临界角，获得液体折射率。s偏振用于PC SW，p偏振用于临界角，双通道分离体积与表面信号，提高无标记生物分子检测灵敏度。装置以BK-7玻璃基底上SiO2/Ta2O5一维光子晶体为换能器，结合流式池和C...
Label-free, needle-type biosensor for continuous glucose monitoring based on competitive binding.
为实现血糖连续监测，作者开发了一种植入式无标记光学传感器：将光纤探针置于注射器针头内部空腔中，并在探针尖端固定葡萄糖结合蛋白刀豆蛋白A（Concanavalin A, Con A）；针内加载化学偶联甘露糖的牛血清白蛋白（BSA-mannose）溶液，并用半透膜封闭。当传感器浸入葡萄糖样品时，葡萄糖小分子可自由透过半透膜，与针腔内的 ...
Label-free slot-waveguide biosensor for the detection of DNA hybridization.
本文提出一种基于硅基槽波导环谐振器的无标记生物传感器，用于检测DNA杂交事件。作者采用基于全矢量H场有限元方法，对槽波导中准TE和准TM模式的场分布、有效折射率、功率限制因子及灵敏度进行数值分析。槽波导由两条纳米尺度硅轨构成，光场被限制在低折射率槽区，从而增强光与传感介质相互作用。传感表面先修饰1 nm硅烷连接层，再固定8 nm单链...
Molecular layer detection on a diffractive optical balance.
本文报道了一种基于衍射的光学生物传感器，通过在硅片热氧化二氧化硅（SiO2）表面刻蚀光学光栅，构建稳定的共光路衍射光学天平（diffractive optical balance, DOB）。该器件工作在缺失衍射级次附近，并通过引入相位偏置使系统处于非零位（off-null）状态，从而在保持低背景的同时获得对累积分子层厚度呈线性的高...
Label-free reflectometric interference microchip biosensor based on nanoporous alumina for detection of circulating tumour cells.
本文报道了一种基于反射干涉光谱（RIfS）的无标记微芯片生物传感器，用于检测循环肿瘤细胞（CTCs）。该传感器以铝片经两步电化学阳极氧化制备的高度有序纳米多孔阳极氧化铝（AAO）为传感平台，AAO 的纳米孔结构可产生强 Fabry–Perot 干涉信号。通过多步表面功能化，将生物素化抗 EpCAM 抗体共价固定于 AAO 表面，使其...
Label-free quantification of cystatin C as an improved marker for renal failure.
本研究开发了一种基于反射干涉光谱（RIfS）的无标记生物传感器，用于人血清中胱抑素C（Cystatin C）的定量检测。胱抑素C是一种由几乎所有有核细胞恒定产生、经肾小球滤过清除的小分子血清蛋白，其血清水平较肌酐更能早期、可靠地反映肾小球滤过率下降和肾衰竭。作者将胱抑素C共价固定于玻璃RIfS换能器表面，形成敏感层，并采用结合抑制法...
Biomolecular detection employing the Interferometric Reflectance Imaging Sensor (IRIS).
生物分子相互作用的灵敏测量在基础生物学、微生物学、环境/农业/生物防御监测、纳米生物技术和诊断等领域具有重要价值。诊断中可通过检测患者样本中目标蛋白或基因组生物标志物的存在、缺失或异常表达来指导治疗；研究中则用于表征分子亲和力与特异性。现有 ELISA、PCR、凝胶电泳和质谱等方法多依赖荧光、放射性或比色标记，存在成本、试剂稳定性、...
Validation of an optical microplate label-free platform in the screening of chemical libraries for direct binding to a nuclear receptor.
光学微孔板生物传感器将无标记检测与工业标准实验基础设施及可扩展性相结合。基于微孔板的无标记平台既可用于量化大分子相互作用，也可用于筛选和表征药物样小分子相互作用。本文以孤儿雌激素相关核受体γ（ERRγ）配体结合域（LBD）为模型，展示该类生物传感器上多种生化检测格式的快速开发与实用性。分别将 ERRγ LBD 或其对应共抑制因子 R...
Integrated polymer-based Mach-Zehnder interferometer label-free streptavidin biosensor compatible with injection molding.
本文报道了一种基于高折射率对比聚合物材料体系的集成马赫-曾德尔干涉仪（MZI）生物传感器，并实现了生物素-链霉亲和素结合过程的无标记在线检测。传感器以硅片上5 μm二氧化硅（SiO2）为基底，采用聚酰亚胺（PI，n=1.65）作为波导芯层，Ormoclad作为包层，形成倒脊波导结构。PI表面经氧等离子体活化后，用3-巯基丙基三甲氧基...
Label-free biosensing with lipid-functionalized gold nanorods.
本文描述了一种基于质谱和光学检测的无标记生物传感器平台的构建，用于复杂混合物中低丰度脂溶性分析物的检测。该生物传感器由部分锚定在金纳米棒表面的脂质层组成，其中部分脂质通过硫醇-金键共价连接，从而形成稳定的脂质帽。作者以水溶液中的脂溶性药物两性霉素B和小牛血清中的脂肽myristoyl-Lys-Arg-Thr-Leu-Arg为模型，验...
Biosensor based on hydrogel optical waveguide spectroscopy.
报道了一种基于水凝胶光波导光谱（HOWS）测量结合诱导折射率变化的新型无标记生物传感器。该传感器采用表面等离子共振（SPR）光学装置实现：将羧化聚(N-异丙基丙烯酰胺)（PNIPAAm）水凝胶薄膜附着于金属表面，并通过胺偶联化学修饰蛋白捕获分子。微米级厚度的溶胀水凝胶同时作为结合基质和光学波导。与基于硫醇自组装单分子层（SAM）的常...
FTRIFS biosensor based on double layer porous silicon as a LC detector for target molecule screening from complex samples.
复杂样品中目标化合物的柱后鉴定是药物筛选与发现的重要任务。本文证明，附着亲和配体的双层多孔硅（PSi）可作为傅里叶变换反射干涉光谱（FTRIFS）柱后检测目标分子的传感元件，并以胰蛋白酶及其抑制剂作为模型探针–靶标体系。双层PSi通过电化学刻蚀制备，先以500 mA/cm2刻蚀20 s，再以167 mA/cm2刻蚀55 s。光学测量...