Broad epitope coverage of a human in vitro antibody library.
成功发现治疗性抗体依赖于识别能靶向抗原多种分子表位的高亲和力结合分子。能够产生广泛“表位覆盖”的抗体筛选项目可提高获得具有所需生物学功能候选分子的概率。因此，在早期发现阶段常采用表位分箱实验，将抗体按表位家族或“箱”分类，并优先选择进一步表征和优化的先导分子。本文描述的合作项目以鸡卵白溶菌酶（HEL）为模型抗原，结合三项关键能力：1...
Direct and label-free detection of the human growth hormone in urine by an ultrasensitive bimodal waveguide biosensor.
本文报道了一种基于双模波导干涉仪（BiMW）的无标记光学生物传感器，用于蛋白质的高灵敏直接检测。该干涉换能器在体相检测中的理论折射率分辨率为5×10–8 RIU，相当于2.8 fg mm–2的蛋白质量覆盖分辨率。器件采用Si3N4/SiO2纳米波导结构，633 nm光在单模段激发基模，在双模段同时激发基模和一阶横模；传感窗口处的倏逝...
Label-free detection of 3-nitro-l-tyrosine with nickel-doped graphene localized surface plasmon resonance biosensor.
3-硝基-L-酪氨酸（3-NT）被认为是神经退行性疾病中酪氨酸硝化的生物标志物，金属掺杂石墨烯可通过金属-硝基化学吸附与3-NT形成异常高的结合能。本文报道了一种基于镍掺杂石墨烯（NDG）作为功能化受体的无标记3-NT检测方案，并将其集成到相位检测局域表面等离子共振（LSPR）生物传感器中。与酶联免疫吸附测定（ELISA）相比，该平...
In vitro detection of human breast cancer cells (SK-BR3) using herceptin-conjugated liquid crystal microdroplets as a sensing platform.
本研究利用抗体-蛋白相互作用，开发基于液晶（LC）微滴的生物传感器，用于肉眼检测 SK-BR3 人乳腺癌细胞。以 4-氰基-4'-戊基联苯（5CB）为液晶相、十二烷基硫酸钠（SDS）为表面活性剂制备 Herceptin 抗体偶联 LC 微滴；聚苯乙烯-b-丙烯酸（PS-b-PA）两亲嵌段共聚物作为液晶界面修饰剂。当 Hercepti...
Integrating Nanostructured Artificial Receptors with Whispering Gallery Mode Optical Microresonators via Inorganic Molecular Imprinting Techniques.
本文报道了一种将纳米结构人工受体与回音壁模式（WGM）光学微谐振器集成的概念验证研究，旨在发展可用于环境监测的无标记生物传感器。作者以异硫氰酸荧光素（FITC）为模型目标分子，利用无机硅烷溶胶-凝胶分子印迹技术，在约100 μm二氧化硅微球表面制备了模板化二氧化硅薄膜。通过比较氧等离子体降解与溶剂萃取两种模板去除方法，确认了印迹位点...
Sensitive detection of acid phosphatase based on graphene quantum dots nanoassembly.
本文报道了一种基于石墨烯量子点（GQDs）聚集诱导猝灭的无标记荧光生物传感器，用于检测酸性磷酸酶（ACP）。带正电的聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDDA）通过静电作用与带负电的GQDs非共价结合，形成GQDs/PDDA聚集体并猝灭其荧光；加入六偏磷酸钠（(NaPO3)6）后，由于PDDA与(NaPO3)6之间更强的静电相互作用，GQDs...
Electrochemical nanostructured ZnO biosensor for ultrasensitive detection of cardiac troponin-T.
本研究开发了一种基于垂直取向氧化锌（ZnO）纳米结构的一次性诊断生物传感器，用于检测并定量人血清中心肌肌钙蛋白T（cTnT）。传感器通过水热法在玻璃和印刷电路板（PCB）平台上生长ZnO纳米结构，形成高密度纳米结构阵列和纳米纹理ZnO电极。利用纳米结构的尺寸、密度和表面终止特性，实现目标cTnT分子在纳米结构表面的限制与富集。传感界...
Integration of a guided-mode resonance filter with microposts for in-cell protein detection.
本文报道一种集成微流控系统，由无标记导模共振滤波器（GMRF）生物传感器和带微柱过滤器的微流道组成。GMRF采用紫外固化聚合物和塑料基底通过复制模塑制备；微柱阵列通过光刻在硅基底上制备，柱径和柱高分别为26.5和56 μm，柱间距7.5–9.5 μm，用作过滤器。双面胶将GMRF与微流控芯片键合，使集成器件同时具备细胞碎片过滤和胞内...
Graphene Biosensor Programming with Genetically Engineered Fusion Protein Monolayers.
本文报道了一种基于石墨烯场效应晶体管（GFET）的无标记生物传感器概念。该传感器利用特异性受体模块实现目标分析物的固定与选择性识别，并通过石墨烯沟道的电荷传感实现检测。受体模块为融合蛋白，其中小疏水蛋白 HFBI 作为锚定域，将受体部分固定于石墨烯表面；受体部分可针对不同分析物进行设计。传感器功能化采用单步定向自组装，将预先在真菌或...
Slow light Mach-Zehnder interferometer as label-free biosensor with scalable sensitivity.
本文报道了一种无标记马赫-曾德尔干涉仪（MZI）光学生物传感器的设计、制备与表征。该器件在传感臂中集成高色散一维光子晶体（PhC）慢光纳米梁，利用慢光效应降低群速度、增强光与生物分子的相互作用。数值模拟表明，16 μm慢光区域的MZI相位灵敏度为115,000 rad/RIU-cm，比传统毫米级MZI高约7倍。实验测得体相折射率检测...
Multiplexed detection of lectins using integrated glycan-coated microring resonators.
本文报道了一种基于氮化硅（SiN）微环谐振器的多路无标记芯片生物传感器的系统设计、制备与表征。作者提出以检测限（LOD）为优化目标，将谐振线型曲率与系统噪声统一纳入品质因数（FOM），通过调节波导-谐振器耦合强度优化传感器。实验发现，在本文噪声条件下，约6 dB欠耦合谐振器相比传统临界耦合设计可在相同LOD下降低约40%光功率消耗，...
A label-free, multiplex competitive assay for small molecule pollutants.
了解个体对常见化学污染物的暴露量，需要简单、灵敏且特异的检测方法。由于许多目标污染物分子量小，无标记生物传感器检测具有挑战。本文报道基于阵列成像反射率（AIR）平台的污染物微阵列。AIR 利用硅芯片表面近完美抗反射条件，以 S 偏振 He-Ne 激光照射并用 CCD 成像；捕获点阵上目标结合会引起反射强度定量变化。为克服小分子质量变...
Progress of new label-free techniques for biosensors: a review.
生物传感器的检测技术可分为标记法与无标记法。标记法依赖荧光、化学发光、放射性或酶标记等标签识别目标，但存在标记损失、功能改变、光漂白、环境敏感及操作复杂等问题。无标记法无需对分析物或受体标记，可直接筛选生物活性分子相互作用与细胞响应，并提供选择性、亲和力、结合动力学和热力学信息。本文综述了新型无标记生物传感器技术的进展，重点讨论基于...
Multiplex biomarker analysis biosensor for detection of hepatitis B virus.
本文报道了一种基于蛋白质微阵列的表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于检测乙型肝炎病毒（HBV）血清学标志物。系统优化了印刷缓冲液、蛋白固定时间和捕获蛋白浓度，以确定传感器最佳性能。在最优条件下，可在30分钟内同时检测20 μL人血清中的五种乙肝标志物，而ELISA和PCR等传统方法通常4小时仅能检测一种标志物。该平台经35例已知...
DNA-Directed Antibody Immobilization for Enhanced Detection of Single Viral Pathogens.
本文报道利用 DNA 偶联抗体结合单颗粒干涉反射成像传感器（SP-IRIS）实现完整病毒颗粒的快速、高灵敏无标记检测。首先采用光谱自干涉荧光显微镜（SSFM）表征 DNA 连接子偶联抗体在三维聚合物表面的轴向抬升，结果表明 DNA 连接子可显著增加抗体与传感表面的距离。随后在 SP-IRIS 平台上特异性检测表达埃博拉病毒糖蛋白（E...
Selective detection of bacteria in urine with a long-range surface plasmon waveguide biosensor.
本文报道了一种基于长程表面等离子体极化激元（LRSPP）波导的无标记生物传感器，用于在人尿中选择性检测革兰阴性或革兰阳性细菌。传感器由硅片上的金条波导及上下 CYTOP 包层构成，金条表面依次用蛋白 G 和革兰阴性/阳性抗体功能化，并用牛血清白蛋白（BSA）封闭以降低非特异性结合。实验通过 1310 nm 偏振光激发 LRSPP 模...
Enzymatic Polymerization on DNA Modified Gold Nanowire for Label-Free Detection of Pathogen DNA.
本文报道了一种用于检测单链病原DNA的无标记生物传感器。该传感器利用金纳米线（AuNW）与接枝在AuNW表面的引物DNA之间发生的目标增强凝胶化实现检测。目标DNA能够与线性DNA模板两端互补，使线性DNA环化；随后，固定在AuNW上的引物DNA通过滚环扩增（RCA）被连续延伸。在目标DNA存在时，延伸产生的长链DNA与作为支架纤维...
Towards intrinsic graphene biosensor: A label-free, suspended single crystalline graphene sensor for multiplex lung cancer tumor markers detection.
迄今报道的石墨烯生物传感器多基于锚定在支撑基底上的多晶石墨烯，晶界和基底散射会显著降低石墨烯性能，掩盖本征石墨烯的传感特性。本文报道了一种基于悬浮单晶石墨烯（SCG）的无标记生物传感器，可消除晶界与基底散射影响，首次揭示本征石墨烯的生物传感机制。单层SCG通过低压化学气相沉积（LPCVD）制备，并通过控制生长时间获得孤立单晶岛。该传...
Selective label-free electrochemical impedance measurement of glycated haemoglobin on 3-aminophenylboronic acid-modified eggshell membranes.
本文提出一种用于长期血糖监测的新型无标记电化学阻抗生物传感器，以蛋壳膜（ESM）作为固定平台，选择性检测糖化血红蛋白（HbA1c）。3-氨基苯硼酸（APBA）经戊二醛共价修饰于 ESM 表面，其硼酸基团在碱性条件下与 HbA1c 糖基化位点的顺式二醇形成可逆硼酸酯，从而实现选择性识别。该膜基传感器在临床相关范围 2.3%–14% 内...
Label-free Protein Detection Based on the Heat-Transfer Method--A Case Study with the Peanut Allergen Ara h 1 and Aptamer-Based Synthetic Receptors.
适配体可通过SELEX筛选识别离子、蛋白乃至细胞，但现有高选择性检测技术难以集成到紧凑便携的低成本生物传感器中。本文提出热传递法（HTM）作为无标记蛋白检测的新途径，仅需两个温度传感器和一个可调节热源，即可快速、低成本地监测固-液界面热阻变化。作者以花生过敏原Ara h 1为模型，将氨基修饰的Ara h 1适配体通过EDC偶联固定于...