本文提出用于氧化石墨烯（GO）功能化表面等离子共振（SPR）生物界面的吸附驱动理论建模框架。模型不描述特定捕获探针型生物传感器，而关注 GO 修饰界面上分子累积的有效光学换能。框架将棱镜/TiW/Au/GO 多层结构的转移矩阵光学建模与广义 Langmuir–Hill 吸附形式结合，使分析物浓度、表面覆盖度、有效界面折射率和 SPR...
本文提出一种用于高性能氧化石墨烯（GO）生物传感器概念的综合晶圆级制造协议，适用于多种生物传感应用。该协议涵盖关键工艺步骤：首先通过气相蒸发在基底上形成硅氧烷单层，随后旋涂 GO 水溶液制备厚度为 1–3 nm 的纳米薄换能层，该薄膜具有优异均匀性；再结合微机械表面加工与光刻、反应离子刻蚀或纳米压印技术，将 GO 换能层转化为所需微...
本文报道了一种基于超窄带包层模谐振的高反射光纤布拉格光栅（FBG）无标记生物传感平台，用于生物分子检测。该传感器利用多模光纤（MMF）前向传播导模与FBG反向传播导包层模之间的耦合，在不损伤光纤结构、不改变标准FBG制备工艺的情况下激发多个对周围折射率（RI）高度敏感的包层模。典型包层模谐振的半高全宽（FWHM）为80 pm，Q因子...
本研究报道了一种氧化石墨烯（GrO）修饰的双指交叉电容（DIDC）生物传感芯片，用于高选择性和快速检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）刺突蛋白S1。该DIDC生物活性表面以含Pt/Ti电极的SiO2基底为换能器，通过GrO/EDC-NHS/抗SARS-CoV-2抗体的层层界面自组装化学构建。该平台表现出良好的重现...
本研究开发了一种直接、简便且超灵敏的光纤粒子等离子体共振（FOPPR）生物传感平台，用于免疫球蛋白G（IgG）检测，并以金纳米颗粒/氧化石墨烯（AuNP/GO）复合材料作为信号放大元件。为获得最佳分析性能，优化了AuNP表面GO浓度、GO形成时间、抗IgG抗体浓度及孵育时间等实验参数。在最优条件下，校准曲线显示传感器响应（∆I/I0...
本文报道并测试了一种新型光纤无标记生物传感器的开发与应用，其性能通过人血清中C反应蛋白（CRP）的实时检测得到验证。该器件以具有W型折射率剖面的双包层光纤中刻写的长周期光栅为核心换能器。通过化学刻蚀光纤外包层，将器件工作点调节至模式转换区域，从而在保持全硅结构光栅共振良好可见性的同时，显著提升其对周围折射率的灵敏度。随后在光纤换能器...
本文提出一种简便的“温度计式”电泳滴定（ET）生物传感器，作为基于移动反应边界（MRB）芯片的miRNA替代检测工具。以miRNA-122为模型分析物、催化发夹组装（CHA）为等温扩增方式开展概念验证。在ET体系中，miRNA触发两个发夹探针H1和H2发生CHA，生成带负电的H1-H2双链。在电场作用下，双链进入ET通道，中和酸性T...
禽流感是由禽流感病毒（AIV）引起的急性传染病，现有病毒分离、血凝抑制、ELISA、RT-PCR 等方法存在耗时、操作复杂或成本高等局限。本研究构建了一种基于色散转折点长周期光纤光栅（DTP-LPFG）并集成氧化石墨烯（GO）的免疫传感器，用于无标记、特异性检测 H5N1 禽流感病毒。DTP-LPFG 工作于色散转折点，其双峰间距对...
乙型肝炎是由乙型肝炎病毒（HBV）引起的严重肝脏感染，慢性HBV感染是全球重大健康问题，每年估计导致约75万人死亡。尽管生物医学和临床研究者高度关注，但早期疾病仍缺乏准确、选择性高且简单的诊断方法。本文开发了一种链置换扩增（SDA）辅助的G-四联体（GQ）-氧化石墨烯（GO）系统，用于HBV基因的准确定量。在系统优化中，从8个候选配...
肽核酸（PNA）是一种合成DNA类似物，具有对互补DNA/RNA的高结合亲和力以及优良的热稳定性和化学稳定性，可作为基因传感器中传统寡核苷酸探针的替代。本研究构建了一种由氧化石墨烯（GO）纳米片共价接枝于多孔硅（PSi）基体组成的杂化换能器，用于遗传性心脏疾病Brugada综合征（BS）的早期检测。作者设计并固相合成了一条可识别与B...
本研究开发了一种均匀、大面积的氧化石墨烯/石墨烯（GO/G）层状复合结构，用于检测循环 miRNA-21，该分子是早期癌症诊断的可靠生物标志物。作者通过低损伤等离子体处理（LDPT）对双层石墨烯（BiG）进行原子层氧化，使顶层石墨烯被氧化为 GO 层，作为生物识别受体；底层石墨烯保持导电性，作为电响应介质。基于该结构，构建了简单的化...
本文通过紫外光引发的一锅原位自由基聚合，制备了一种力学强、可拉伸、导电且对近红外光、温度、pH和离子浓度多刺激响应的羧甲基壳聚糖/氧化石墨烯/聚(N-异丙基丙烯酰胺)纳米复合双网络水凝胶。合成中分别使用EDC和BAC作为交联剂，避免有毒有机分子。当CMCTs、GO、EDC和BAC浓度分别为22.50、0.103、7.50和0.467...
本文报道了一种基于长周期光纤光栅（LPFG）的无标记葡萄糖生物传感器。该传感器通过化学交联法在LPFG表面功能化氧化石墨烯（GO）和葡萄糖氧化酶（GOD）。GO涂覆于LPFG表面，凭借其极高的比表面积和丰富结合位点，可高效固定GOD。作者采用光学显微镜、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼光谱、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜...
本文提出一种基于维纳效应（VE）和高双折射微光纤的高灵敏度萨格纳克干涉生物传感器。该传感器利用两个级联萨格纳克干涉仪实现灵敏度增强：一个干涉环由熊猫保偏光纤（PMF）构成滤波器，另一个由高双折射微光纤涂覆氧化石墨烯（GO）作为传感通道。作者对传感器灵敏度进行了理论分析并通过实验验证。仿真结果表明，其折射率灵敏度高于基于单个萨格纳克环...
本研究提出一种修饰的金纳米粒子-氧化石墨烯片（AuNP-GO）纳米复合材料，用于检测蛋白质与杂化纳米复合材料之间的两种不同相互作用，以应用于生物医学领域。氧化石墨烯片具有高生物亲和性，有利于生物分子通过羧基附着，因而可用于传感机制开发。当氧化石墨烯片负载金纳米粒子后，会在光谱变化的共振能量转移中引入局域表面等离子体共振（LSPR）。...
本文报道了一种基于氧化石墨烯（GO）纳米片功能化双峰长周期光纤光栅（dLPG）的超灵敏无标记抗体-抗原免疫传感器。GO连接层兼具高比表面积与优异光学、生化性质，为生物亲和结合提供理想界面。作者提出化学键合与物理吸附结合的GO沉积方法，使GO与光纤表面结合牢固、覆盖均匀，并具备稳定性、重复性和耐久性。AFM、SEM和拉曼光谱表征显示G...
本文报道了一种基于还原氧化石墨烯（RGO）的电容式实时生物传感器，用于检测 DNA 杂交。首先通过介电电泳将悬浮氧化石墨烯（GO）膜组装在晶体管源极与漏极电极之间，随后在 5% 氢气/95% 氮气混合气氛中于 180–250 °C 进行低温退火还原，以优化 RGO 膜的表面官能团、电导率和悬空结构。结果表明，200 °C 退火 2 ...
纳米生物传感器是快速、特异、敏感、低成本、现场、在线和实时检测食品、土壤、空气及水样中病原体的重要工具。多种纳米材料被用于提高纳米生物传感器的效能、效率和灵敏度，其中石墨烯基材料尤其是氧化石墨烯（GO）因含多种含氧官能团而可实现高密度配体偶联，对敏感检测具有重要意义。作者制备了GO修饰的纳米多孔聚碳酸酯蚀刻（PCTE）膜，并通过ED...
上转换纳米颗粒是具有优异光物理性质的新兴发光纳米材料，在生物传感中具有显著优势。本研究基于上转换纳米颗粒–氧化石墨烯纳米组装体中的共振能量转移，建立了一种用于细胞分泌蛋白酶活性检测的发光开启型生物传感器。该传感器由蓝色发射上转换纳米颗粒及其表面包覆的猝灭复合物组成，其中明胶作为蛋白酶底物，氧化石墨烯纳米片作为发光受体。经酶切消化后，...
表面声波（SAW）生物传感器与氧化石墨烯（GO）的结合为DNA突变检测提供了新途径。作者通过静电作用将GO偶联到SAW芯片表面，制备GO修饰SAW生物传感器；随后将DNA探针固定在GO表面，并通过杂交实现DNA突变检测。不同靶标与探针杂交后会在芯片表面引起不同的质量和构象变化，从而产生可实时监测的不同SAW信号。研究采用基于GO修饰...