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...
Real time monitoring of the impedance characteristics of Staphylococcal bacterial biofilm cultures with a modified CDC reactor system.
器械相关感染检测仍是临床难题。细菌附着器械表面形成生物膜，对抗微生物药物产生耐药，增加病死率和发病率，常需手术移除感染器械。高昂费用、患者不适及风险凸显开发更高效、准确、快速检测方法的需求。与植入器械集成的生物传感器可提供有效诊断工具；在体内快速、灵敏地检测附着于器械表面的细菌有助于高效治疗。阻抗谱技术可通过监测阻抗特性变化检测微生...
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...
CMOS-compatible, label-free silicon-nanowire biosensors to detect cardiac troponin I for acute myocardial infarction diagnosis.
本文报道了一种基于硅纳米线（SiNW）场效应晶体管（FET）的无标记生物传感器，用于电学检测急性心肌梗死（AMI）高灵敏、高特异性生物标志物心肌肌钙蛋白I（cTnI）。器件采用与CMOS兼容的自上而下工艺制备：先定义SiNW，再用四甲基氢氧化铵（TMAH）湿法刻蚀形成纳米线。电学表征显示SiNW FET具有双极性导电特性，开/关比达...
Electron beam lithography designed silver nano-disks used as label free nano-biosensors based on localized surface plasmon resonance.
本文报道一种基于局域表面等离子共振（LSPR）的无标记光学纳米生物传感器。传感器由电子束光刻（EBL）在蓝宝石基底上制备周期性银纳米盘阵列，并通过有限差分时间域（FDTD）模拟优化尺寸与周期。银纳米盘在金属-介质界面产生 LSPR，周围介质折射率变化引起共振波长移动。实验测得不同尺寸阵列的折射率灵敏度为 221–354 nm/RIU...
Towards the realization of label-free biosensors through impedance spectroscopy integrated with IDES technology.
阻抗谱（IS）是一种分析复杂生物系统复电阻抗的强有力技术，对表面现象和体性质变化均敏感。本文描述了一种基于互指电极（IDES）的简单、便捷的细胞特性阻抗分析方法，用于评估其作为无标记生物传感器的适用性。将人上皮细胞培养在器件表面，测量频率依赖的复介电响应，以考察器件对细胞膜电学特性的响应能力。为检验器件检测细胞膜通道变化的能力，作者...
Label-free aptamer-based electrochemical impedance biosensor for 17β-estradiol.
本文报道了一种用于检测17β-雌二醇（17β-estradiol, E2）的无标记适配体电化学阻抗谱（EIS）生物传感器。将5′-巯基修饰的76-mer E2适配体通过Au–S共价键自组装固定于金电极表面，形成单分子识别层。加入E2后，目标分子与电极表面适配体特异性结合，形成E2/适配体复合物，使电极界面绝缘性增强，氧化还原探针[F...
Size-dependent plasmonic responses of single gold nanoparticles for analysis of biorecognition.
本文报道利用不同尺寸单颗粒金纳米粒子（AuNPs）的等离子体响应分析生物分子识别，并描述粒径与受体及目标分析物结合所诱导等离子体响应之间的关系。为研究 AuNPs 的等离子体响应，采用暗场微光谱系统采集单个 AuNP 的瑞利散射光谱。以前列腺特异性抗原（PSA）为模型，获得 10^-4 至 10 ng/mL 的线性动态范围，最低可检...
Carbohydrate-based label-free detection of Escherichia coli ORN 178 using electrochemical impedance spectroscopy.
本文报道了一种基于法拉第电化学阻抗谱（EIS）的大肠杆菌 ORN 178 无标记生物传感器。作者将硫醇终止的 α-甘露糖苷或 β-半乳糖苷通过含硫醇间隔基的自组装单分子层（SAM）固定于金盘电极表面。阻抗测量（Nyquist 图）显示，E. coli ORN 178 与 α-甘露糖苷特异性结合后引起阻抗变化；不结合 α-甘露糖苷的 ...
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...
Highly sensitive nano-porous lattice biosensor based on localized surface plasmon resonance and interference.
本文提出一种基于纳米结构阳极氧化铝（AAO）基底的高灵敏生物传感器设计。在 AAO 基底上沉积金后，器件同时具有光学干涉和局域表面等离子共振（LSPR）特性，利用这两种不同光学性质可克服类似生物传感器灵敏度、选择性和动态范围有限的问题。作者通过两步阳极氧化制备均匀周期性纳米孔晶格 AAO 模板，并通过向模板中加入生物分子后光学响应的...
Graphene oxide based photoinduced charge transfer label-free near-infrared fluorescent biosensor for dopamine.
尽管石墨烯和氧化石墨烯（GO）的超强荧光猝灭能力已被广泛用于荧光传感器，但其自身独特荧光及其在化学/生物传感中的潜力较少被探索。本文报道了一种基于 GO 的光诱导电荷转移（PCT）无标记近红外（near-IR）荧光生物传感器，用于检测多巴胺（DA）。GO 与 DA 之间的多重非共价相互作用，以及 GO 近红外荧光在皮秒尺度的超快衰减...
Bi-cell surface plasmon resonance detection of aptamer mediated thrombin capture in serum.
丝氨酸蛋白酶凝血因子凝血酶主要参与止血，也与动脉粥样硬化、血栓栓塞性疾病、癌症和炎症疾病相关。由于缺乏特异性探针且凝血酶浓度低，血浆中凝血酶等凝血蛋白的直接测定具有挑战；样品中高蛋白浓度还会造成高背景。本研究采用双细胞表面等离子共振（SPR）光谱仪，将凝血酶适配体固定于低体积流池传感表面，对样品中凝血酶进行实时、无标记检测。在Tri...
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...
Use of a novel micro-fluidic device to create arrays for multiplex analysis of large and small molecular weight compounds by surface plasmon resonance.
随着食品安全与动物掺假监测需求增加，亟需可同时进行生物标志物谱分析和多种化学污染物/毒素检测的生物传感器。表面等离子共振（SPR）是无标记检测技术，通过监测特异性生物分子识别元件与其结合伙伴的结合，实时反映传感器表面质量变化。本文开发了一种微流控固定装置，可在单一SPR芯片表面以线性阵列共价固定最多16种结合伙伴，并与原型多路SPR...
Deconvolution of complex G protein-coupled receptor signaling in live cells using dynamic mass redistribution measurements.
基于细胞成分动态质量重分布（DMR）的无标记生物传感器技术有望在活细胞中实时将 G 蛋白偶联受体（GPCR）信号转化为复杂光学“指纹”。本文提出一种用于解析无标记响应细胞机制的策略，并将 DMR 技术与当前 GPCR 药物发现中常用的传统第二信使检测进行比较。DMR 测量的整体性使其能够：（i）探测 GPCR 沿全部四类 G 蛋白信...
Electrochemical impedance spectroscopy in label-free biosensor applications: multivariate data analysis for an objective interpretation.
电化学阻抗谱（EIS）可在单一实验中获取不同动力学过程的信息，因此在生物传感器科学中具有重要作用。本文简要综述了文献中报道的无标记阻抗生物传感器，并提出一种用于阻抗数据客观解释的新方法，即基于复数化学计量学的多变量分析。该方法将多频率复数阻抗数据转换为复数电容形式，利用主成分分析/奇异值分解（PCA/SVD）进行降噪、结构识别和模型...