甲胎蛋白（AFP）是早期癌症筛查与疗效评估的重要标志物，但现有检测方法难以兼顾准确性与去中心化医疗需求。本文开发了一种基于智能手机数字图像比色的 AFP 分析平台。功能化金纳米颗粒作为比色剂，在不同 AFP 浓度作用下由紫红色变为浅灰蓝色；智能手机应用采集颜色变化并计算样品中 AFP 浓度。为提高检测准确性，设计了可屏蔽环境光并提供...
简单分析设备可用于多种生物化学和免疫化学标志物分析，并能在标准医院外提供实验室诊断，因此具有重要价值。本研究聚焦构建一种易于重复的DIY ELISA板读生物传感器，由通用且廉价的部件组装而成。该比色生物传感器基于标准96孔微孔板、3D打印部件和智能手机相机作为检测器，用于替代ELISA方法，并以TNFα作为模型免疫化学标志物展示其功...
血红蛋白是贫血、镰状细胞病、地中海贫血等疾病诊断与预后的重要生物标志物。本文报道一种一次性、基于智能手机比色分析的全血血红蛋白检测装置。该生物传感器采用一次性微流控芯片，由医用胶带和滤纸在玻璃片上构建，并配合自制聚二甲基硅氧烷（PDMS）微泵增强毛细流动，实现可控采血与液体输送。血液流经芯片后，将玻璃片放入定制3D打印手机夹中，利用...
本文报道了一种受可见分光光度计启发的便携式实时二价汞（Hg2+）检测策略，将智能手机作为低成本微型分光计用于读取比色信号。该系统由智能手机摄像头、光学附件和配套软件组成，可采集经光学附件分光后形成的光带图像，并通过软件将像素位置与光强匹配为波长和吸光度信息，从而实时输出光谱数据。作者首先利用单色二极管光源和不同浓度金纳米颗粒（AuN...
隐孢子虫是一种原虫病原体，对公共健康和经济构成重大威胁。本文报道了一种便携式比色生物传感平台，利用寡核苷酸修饰的金纳米颗粒（AuNPs）实现隐孢子虫RNA的灵敏、选择性、无标记且无PCR检测。将一对特异性巯基化寡核苷酸固定于AuNPs表面，其序列互补于隐孢子虫RNA的相邻区域。比色反应在微加工芯片上进行，并置于3D打印支架中，从而无...
检测呼吸道样本中的SARS-CoV-2抗原已成为筛查新发感染的重要手段，但通常需要由专业人员采集鼻咽拭子，给医疗系统带来压力。本文提出一种非侵入性新冠诊断方法，利用可穿戴移动生物传感器检测患者佩戴外科口罩时截留在口罩中的病毒抗原。该生物传感器由含纳米颗粒储库的滤纸构成，接触口罩时纳米颗粒从传感器转移到口罩上，并产生可用智能手机应用定...
草酸盐常用作农药助剂，即使痕量残留也可造成人体肾损伤。尽管即时检测（POCT）技术已取得显著进展，草酸盐的准确现场筛查仍具挑战。为此，作者提出一种“管中实验室”平台，将便携式水凝胶试剂盒与智能手机相结合，实现草酸盐的实时监测与定量分析。该试剂盒通过二氧化锰（MnO2）纳米片嵌入海藻酸钠（SA）水凝胶体系构建，形成刺激响应型水凝胶。M...
食品成分信息，尤其是葡萄糖含量，对现代食品工业和消费者知情权至关重要。本研究首先在大肠杆菌 BL21(DE3) 中表达来自纳豆芽孢杆菌的 D-葡萄糖脱氢酶（GDH）基因，并通过 Ni-IDA 亲和柱纯化获得 GDH。随后，利用纯化 GDH 构建了一种稳定、有效的 D-葡萄糖浓度比色检测系统。该系统以智能手机拍照和 Microsoft...
随着工业化和城市化加速，土壤重金属污染日益严重，砷是主要污染物之一，对动植物和人类健康构成威胁。传统土壤砷检测方法样品前处理繁琐、耗时，且依赖实验室大型仪器和专业人员。本文提出一种适用于现场筛查的土壤三价砷（As(III)）检测系统，将简化酸提取、串联固相萃取（SPE）净化与智能手机光学比色传感集成。采用1 M HCl提取土壤，并通...
本文报道了一种用于田间检测氯吡磷农药的纸基设备（PBD），其基于酶抑制和图像处理原理。以Rhizopus niveus脂肪酶、p-硝基苯酚棕榈酸酯（p-NPP）和Whatman No.1滤纸分别作为酶、底物和支撑基质。功能化PBD在纯水（阴性对照）、人工农药水（阳性对照）及果蔬洗涤水（测试样）中进行侧流反应。反应后用安卓智能手机拍摄...
本研究提出利用银纳米穹顶阵列的等离激元颜色变化，通过智能手机测量实现生物分子的灵敏定量检测。特别是通过智能手机拍摄传感点照片，提取 HSV 色彩空间中的色相角，实现 DNA 杂交的定量分析。由聚苯乙烯微球层包覆薄金属膜构成的银和金纳米穹顶阵列可通过自下而上工艺在大面积上制备。其颜色可由穹顶直径、金属种类及周围介质折射率调节。体折射率...
本文报道了一种基于智能手机的多重酶学比色生物传感器，用于过氧化氢、葡萄糖和邻苯二酚的筛查分析。该传感器以聚（苯胺-共-邻氨基苯甲酸）（ANI-co-AA）复合膜为比色换能层，通过化学氧化共聚合制备于96孔微孔板和聚酯薄膜上；辣根过氧化物酶（HRP）、葡萄糖氧化酶（GOx）、GOx-HRP双酶及酪氨酸酶（Tyr）以物理吸附方式固定于膜...
碱性磷酸酶（ALP）是天然存在于生牛奶中的金属蛋白，是牛奶质量控制的重要生物标志物。其简便、个性化且无需仪器的检测对确保巴氏杀菌效果及区分生奶具有重要意义。作者开发了一种办公打孔机制作的纸基生物传感器，用于肉眼检测牛奶中的 ALP，并通过智能手机集成的数字图像比色法（DIC）定量。传感探针由功能化纸表面共价固定 ALP 抗体（ant...
近年来，快速、一次性、即时检测（POC）口腔液体检测备受关注，因为唾液含有血清蛋白组生物标志物，可提供口腔和全身疾病信息。纸基微流控分析装置（μPADs）与智能手机反射传感系统结合，是口腔液体生物标志物诊断的有效 POC 工具，但现有便携系统存在检测区颜色分布不均、通用性不足等问题。本文提出一种简单、通用方法，采用氧化石墨烯（GO）...
为克服疾病诊断中生物传感方法在时间和空间上的限制，作者开发了一种可应用于比色光学生物传感器的新信号转导策略。该策略将通常需要复杂光学设备分析的颜色强度信号转化为可用肉眼计数的视觉信号。基于选择性光吸收和波长过滤原理，新光学信号转导器由普通电脑显示器和智能手机构成：液晶显示器(LCD)面板作为光源和信号导引发生器，智能手机作为光学接收...
快速、准确、现场无线测量危险分子或生物标志物是纳米生物技术的重要挑战。本文报道了一种基于智能手机的便携式无线光学系统（PAWS），用于目标分析物的快速、定量和现场检测。作为概念验证，系统采用金纳米颗粒（GNP）和辣根过氧化物酶（HRP）分别对三聚氰胺和过氧化氢产生比色信号：三聚氰胺诱导 GNP 聚集并改变颜色，HRP 在过氧化氢存在...
智能手机作为检测系统简便、无需专业人员，与标准实验室仪器形成对比。本文研究将乙酰胆碱酯酶（AChE）固定于明胶基质中，并以酚红作为 AChE 活性指示剂，建立与相机设备兼容的检测方法。AChE 将乙酰胆碱水解为胆碱和乙酸，使介质 pH 改变，引起酚红颜色变化；当存在 AChE 抑制剂时颜色变化发生改变。检测在 3D 打印管状支架上进...