离子敏感场效应晶体管（ISFET）因生物分子固有电荷可改变晶体管电流或阈值电压而被广泛用于生物分子检测。为进一步提升ISFET生物传感器性能，本文提出一种利用隧穿场效应晶体管（TFET）优势的对称U形栅TFET-ISFET混合无标记生物传感器（SU-ISFET）。该器件采用高k HfO2 U形栅介质、Al2O3顶层传感氧化物、p+ ...
本文提出并实验验证了一种基于刻蚀倾斜光纤布拉格光栅（TFBG）的无标记光纤生物传感器。采用传统相位掩模技术在单模光纤中刻写倾角为10°的TFBG，并用氢氟酸对光栅区域进行刻蚀以增强对周围环境的响应。随后在刻蚀TFBG表面热沉积聚乙烯亚胺（PEI）/聚丙烯酸（PAA）复合层，并将探针DNA（pDNA）固定于该功能化层上。通过波长依赖的...
本研究开发了一种用于检测加工肉制品中猪肉掺假的无标记电化学生物传感器方法。以金电沉积修饰的丝网印刷碳电极（SPCE）为基底，利用链霉亲和素-生物素体系固定猪线粒体细胞色素b（Cyt b）基因探针DNA。该探针中的鸟嘌呤被次黄嘌呤替代，以避免探针自身产生氧化信号。目标猪DNA与探针杂交后，通过差分脉冲伏安法（DPV）检测目标DNA中鸟...
本文报道了一种基于金碳点（GCDs）修饰碳印电极（SPCE）的无标记电化学阻抗生物传感器，用于转基因大豆检测。作者系统研究了 GCDs 的结构与性质，发现其可通过金-硫醇相互作用直接结合巯基修饰单链 DNA 探针，并提高电极导电性，从而构建 DNA 传感界面。目标 DNA 与电极表面探针杂交后，引起电子转移电阻（Ret）变化，据此实...
本研究设计了一种基于CRISPR-dCas9的生物传感器，有望通过检测异柠檬酸脱氢酶R132H（IDH）突变状态用于胶质母细胞瘤亚型鉴别。电极依次用半胱胺（Cys）、PAMAM、dCas9和针对R132H突变的sgRNA修饰。所提出的生物传感器系统不仅能够检测突变DNA，还能测量DNA的近似长度，因此可认为该生物传感器技术在DNA生...
本文提出一种无标记电化学转导方案，用于新冠病毒（SARS-CoV-2）特异性病毒RNA或互补cDNA检测，旨在促进即时诊断。作者讨论了基于电沉积金纳米颗粒（Au NPs）作为转导元件的电化学生物传感体系，并给出单链探针核酸固定化到生物传感器表面的流程。该体系以氧化硅基底和CMOS工艺制备微型化器件，工作电极为Ti上电沉积Au NPs...
个人血糖仪（PGM）因快速、简便、低成本，已被用于多种非葡萄糖目标的即时检测。本文报道了一种基于PGM的无标记PCR结果读出方法，其核心发现是氧化铈纳米颗粒（CeO2 NPs）具有与天然葡萄糖氧化酶相当的葡萄糖氧化酶样活性。原理上，当存在目标DNA时，PCR产生的DNA扩增产物通过静电作用结合到CeO2 NPs表面，引起纳米颗粒聚集...
太赫兹技术可用于生物分子的无标记检测，但要用于医学诊断，必须显著降低检测下限。本文报道了一种基于非对称双开口环谐振器（aDSRR）的超灵敏太赫兹生物传感器，用于在生理相关浓度下直接、无标记且无需PCR扩增地检测DNA。该传感器利用频率选择表面在太赫兹频段形成尖锐谐振，并通过选择性功能化与局域电场集中提高敏感性和特异性。芯片采用石英玻...
本文报道了一种基于氧化铟锡（ITO）纳米线的场效应晶体管（FET）DNA生物传感器，用于无标记检测乙型肝炎病毒（HBV）DNA，并兼容CMOS工艺。作者以p型Si衬底为背栅，在其上依次制备SiO2绝缘层、Au源漏电极和ITO纳米线沟道；通过电子束光刻和800 ℃退火获得直径小于50 nm的结晶ITO纳米线。巯基化单链HBV DNA探...
本文报道了一种基于多孔硅（PS）双Bragg镜结构的无标记DNA生物传感器，用于检测氨氧化细菌（AOB）。该传感器通过室温电化学刻蚀制备，具有制备简单、光学性质优异等特点。与多种一维光子晶体结构相比，双Bragg镜结构的高反射禁带宽度约为761 nm，并在反射光谱1328 nm处呈现尖锐而深的共振峰，因而具有较高的灵敏度和可区分性。...
基于单链DNA（ss-DNA）与石墨烯材料之间的强相互作用，作者构建了氧化石墨烯（GO）修饰铅笔石墨电极（PGE）的无标记电化学生物传感器，用于快速、简便检测丙型肝炎病毒1a型（HCV 1a）相关短序列ss-DNA。传感机制利用GO对ss-DNA的吸附能力显著强于双链DNA（ds-DNA）的特性，以差分脉冲伏安法（DPV）测定DNA...
本研究开发了一种无标记 DNA 杂交电化学生物传感器，用于肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）的检测，有望辅助细菌感染诊断。将吲哚-5-羧酸（ICA）和氧化石墨烯（GO）电沉积于玻璃碳电极（GCE）表面，形成还原氧化石墨烯（rGO）-ICA 杂化膜，作为固定单链 DNA（ssDNA）探针的平台。经优化后，该修饰...
本文开发了一种基于肖特基接触氧化锌（ZnO）纳米线（NW）器件的敏感、原位选择性无标记DNA传感器，并用于检测人类免疫缺陷病毒1（HIV-1）基因。该器件由银电极与ZnO纳米线构成金属-半导体-金属肖特基结构，纳米线表面固定单链DNA（ssDNA）探针，目标互补DNA（cDNA）杂交后改变界面电荷与肖特基势垒，从而引起输出电流变化。...
DNA测序与基因分型能力的提升推动了人类生物学与医学研究，尤其在医学诊断中应用广泛。然而，无标记、实时、高通量且低成本的生物传感平台仍受两大因素限制：一是传感器表面探针分子不足导致结合动力学缓慢，二是现有平面二维结构造成质量传输受限。本文提出一种新型三维（3D）、高灵敏、实时、低成本且无标记的纳米尖端传感阵列，用于快速、直接的序列特...
本文报道一种基于长周期光纤光栅（LPG）的无标记光纤生物传感器，用于原位检测 DNA 杂交并实现 DNA 定量。该传感器采用商用光学测量组件构成简单的光学测量系统，利用 LPG 包层模共振波长随传感区周围折射率变化而漂移的原理，通过 DNA 探针固定在光纤表面后与目标 DNA 杂交引起界面折射率变化，从而获得波长位移信号。论文提出一...
本文提出并演示了一种基于微毛细管的高灵敏度倏逝场生物传感器，用于特定DNA序列的低成本、快速、灵敏分析与检测。通过在毛细管壁表面固定单链DNA（ssDNA）探针序列，实现无标记DNA检测，并实时监测表面功能化传感器对DNA杂交的波长漂移响应。实验表明，该传感器可在室温下工作，并通过单一传感器件完成无标记杂交检测、分析物浓度测量和核苷...
报道了一种基于功能化聚乙二醇（PEG）的低污染无标记生物传感器，用于选择性检测乳腺癌易感基因 BRCA1 相关序列。传感界面通过在玻璃碳电极（GCE）表面修饰含胺基的高度交联 PEG 膜，随后自组装金纳米颗粒（AuNPs），并固定 BRCA1 互补单链 19 聚核苷酸探针制备而成。当特异性 BRCA1 序列存在时，捕获与杂交引起界面...
本文报道了一种由聚(吲哚-6-羧酸)(PICA)与羧基端多壁碳纳米管(MWNTs)组成的纳米结构复合材料，并采用一步电合成法从吲哚-6-羧酸(ICA)单体和MWNTs直接制备，其中MWNTs同时作为支持电解质。基于该PICA–MWNT复合材料，作者直接构建了一种用于识别乙肝病毒(HBV)相关目标DNA的简单无标记电化学DNA生物传感...
本文报道了一种基于超级三明治（super-sandwich）策略的无标记DNA电化学生物传感器，采用电化学阻抗谱（EIS）进行信号读出。传统三明治法中每个捕获探针通常只能结合一个靶标和一个信号探针，信号放大有限；为此作者设计了信号增强构型，使连接探针A3能够与靶标DNA A2的两个区域杂交，并在电极表面形成由多个靶标和连接探针组成的...
本文报道了一种基于电化学纳米多孔氧化铝膜的无标记DNA生物传感器，用于军团菌（Legionella sp.）核酸检测。通过电化学阳极氧化在直径约76 μm的铂丝电极上制备氧化铝纳米多孔膜，将5'-氨基化32-mer DNA探针共价固定于纳米通道内。当互补靶DNA与探针杂交时，双链DNA占据并阻塞纳米孔，改变孔道内离子导电性及氧化还原...