Enzyme-containing-hydrogel/TiO
无标记光学生物传感是医学诊断和生物医学研究中的关键技术。基于光子晶体（PhC）的生物传感器可利用反射或透射光谱的峰波长/强度变化，实现生物分子的快速、简单、无标记检测，且装置紧凑。然而，自上而下制备高重现性光子晶体成本较高，且其折射率（RI）灵敏度不足以检测葡萄糖等小分子引起的 RI 变化。本文提出一种高重现性的含酶水凝胶/TiO2...
Holographic Recording of Unslanted Volume Transmission Gratings in Acrylamide/Propargyl Acrylate Hydrogel Layers: Towards Nucleic Acids Biosensing.
体积水凝胶全息光栅作为光学换能器在即时检测传感器中的应用日益受到关注，因其可通过功能化提高选择性。开发此类换能器的首要步骤是优化全息记录过程，以获得衍射效率可重复且经多次洗涤后仍稳定的光栅，这对生物分析物或多步检测尤为关键。本文成功在丙烯酰胺/炔丙基丙烯酸酯（AM/PA）水凝胶层中记录了非倾斜体积透射光栅，并对其进行了光学表征。所得...
Electrostatic and Covalent Assemblies of Anionic Hydrogel-Coated Gold Nanoshells for Detection of Dry Eye Biomarkers in Human Tears.
尽管干眼症患病率高，但诊断该症状及相关疾病仍面临诸多挑战。为此，作者利用阴离子水凝胶包覆金纳米壳（AuNSs）开发了一种无标记生物传感器，用于检测与干眼相关的高等电点泪液生物标志物。在水凝胶涂层中引入定制醛基功能化聚乙二醇丙烯酸酯（Al-OEGA），使其可通过动态共价亚胺键与特定泪蛋白表面可及赖氨酸残基结合，从而增强蛋白识别。结果表...
Direct Transverse Relaxation Time Biosensing Strategy for Detecting Foodborne Pathogens through Enzyme-Mediated Sol-Gel Transition of Hydrogels.
本文开发了一种直接横向弛豫时间（T2）生物传感策略，并用于食源性病原菌检测。该策略依赖碱性磷酸酶（ALP）介导的水凝胶溶胶-凝胶转变：ALP 催化底物反应生成酸性环境，使溶胶态海藻酸钠溶液转变为水凝胶；凝胶化过程直接调控水分子中质子的扩散速率，从而引起水分子 T2 值变化。通过酶调控的溶胶-凝胶转变与抗原-抗体相互作用，该 T2 生...
Nanophotonics based label free detection mechanism for real-time monitoring of interleukin-6.
磁光晶体（MPCs）是开发高保真嵌入式生物传感器的有前景候选材料，可实现诊断蛋白的便捷、实时检测。尽管磁性纳米材料已广泛用于诊疗应用，但将其作为胶体组装在基质中并利用其光子响应进行传感仍较少探索。本文报道一种无标记定量检测白细胞介素-6（IL-6）的新方法，IL-6是癌症、淋巴瘤和脓毒症等多种病理状况的重要预后标志物。作者将饱和磁化...
An Optical Urate Biosensor Based on Urate Oxidase and Long-Lifetime Metalloporphyrins.
痛风影响超过800万美国人，表现为剧烈疼痛，晚期可致骨侵蚀和关节破坏。本研究报道了一种用于痛风管理的光学酶促尿酸生物传感器的制备与表征，并通过调节水凝胶基质性质优化其响应。传感器将氧猝灭磷光探针与氧化还原酶共同固定于生物相容共聚物水凝胶基质中。研究表征了光谱性质和水凝胶溶胀，并评估了尿酸生物传感器的响应灵敏度与长期稳定性。结果表明，...
Sensitive Hyaluronidase Biosensor Based on Target-Responsive Hydrogel Using Electronic Balance as Readout.
透明质酸酶（HAase）是潜在癌症标志物，开发简单而灵敏的检测方法具有重要意义。本文设计了一种耦合控释系统的新型 HAase 检测体系，无需复杂分析仪器和熟练技术人员。将可催化 H2O2 分解为 O2 和 H2O 的 Pt@SiO2 纳米颗粒（NPs）嵌入由聚乙烯亚胺（PEI）和透明质酸（HA）构建的水凝胶中。当存在 HAase 时...
Functionalized photonic crystal for the sensing of Sarin agents.
针对恐怖组织无差别使用神经毒剂带来的安全威胁，本文报道了一种用于沙林剂检测的功能化光子晶体（PhC）水凝胶生物传感器。作者将直径 240 nm 的聚苯乙烯（PS）胶体颗粒周期性嵌入丙烯酰胺（AM）水凝胶中，形成可见光区 Bragg 衍射的光子晶体阵列；随后利用 3-(二乙氧基磷酰氧基)-1,2,3-苯并三嗪-4(3H)-酮（DEPB...
Characterization of Lactate Sensors Based on Lactate Oxidase and Palladium Benzoporphyrin Immobilized in Hydrogels.
本文报道了一种用于乳酸检测的光学生物传感器。作者将乳酸氧化酶（LOx）与氧敏感磷光体钯苯卟啉（BMAP）共同包埋于可渗透水凝胶中，使传感器对乳酸产生发射寿命响应。通过改变单体比例，比较了纯聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯)（pHEMA）以及 pHEMA 与聚丙烯酰胺（pAam）的两种共聚物（75:25 和 90:10）。扩散分析表明，水凝...
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...
Dual-functionalized porous Si/hydrogel hybrid for label-free biosensing of organophosphorus compounds.
本文设计了一种多功能多孔硅（PSi）纳米结构，将响应性 PSi/水凝胶杂化界面与生物识别元件相结合，用于选择性识别具有重要生物学意义的小分子有机磷化合物（OPCs）。以 pH 响应的聚(2-二甲氨基乙基甲基丙烯酸酯)（poly(DMAEMA)）水凝胶在氧化 PSi Fabry–Pérot 薄膜中原位合成并图案化，所得杂化材料对 pH...
Advancing nanostructured porous si-based optical transducers for label free bacteria detection.
本文报道了两类基于氧化多孔硅（PSiO2）Fabry–Pérot 薄膜的光学无标记生物传感器，用于快速检测细菌。传感器无需细胞裂解等样品前处理，可直接将目标细菌捕获到表面。第一类在电化学加工得到的纯 PSiO2 表面，通过硅烷化化学接枝特异性单克隆抗体（IgG）；第二类为 PSiO2/水凝胶杂化体系，其中聚丙烯酰胺水凝胶在纳米结构 ...
Determination of glucose levels using a functionalized hydrogel-optical fiber biosensor: toward continuous monitoring of blood glucose in vivo.
本文报道了一种用于连续监测血糖的功能化水凝胶-光纤生物传感器。作者将3-苯硼酸（3-PBA）和叔胺二甲基氨基丙基丙烯酰胺（DMAPAA）掺入丙烯酰胺水凝胶基质，并将凝胶共价固定在光纤末端，利用干涉法测量凝胶光学长度。葡萄糖与苯硼酸可逆结合后引起水凝胶收缩/溶胀变化，从而改变光程。研究进一步考察了溶胀动力学、平衡溶胀度、温度效应、尺寸...