多氯联苯（PCBs）是一类持久性、生物累积性有毒污染物，对全球食品安全和生态环境构成威胁。传统 GC-MS 和 HPLC-MS 方法成本高、耗时长且需复杂前处理，难以满足快速准确监测需求。本文报道了一种新型液晶（LC）适配体传感平台，用于无标记、快速检测 PCB77。该平台利用三螺旋分子开关（THMS）构象转换策略：PCB77 适配...
液晶（LC）与取向层之间的高灵敏界面效应使液晶仿生传感器成为重要技术，但传统方法依赖偏振显微镜和昂贵设备，限制商业化。本文首次证明涂覆垂直取向层的染料掺杂液晶（DDLC）芯片可作为新型液晶仿生传感技术。该DDLC仿生传感器用于检测牛血清白蛋白（BSA）及BSA抗原-抗体免疫复合物，二向色染料的颜色强度可随生物分子和免疫复合物浓度变化...
自生物传感器发现以来，研究者持续设计开发小型化、高性能的新型传感系统。当前先进传感技术组件少、可调，性能取决于生物传感材料的选择。在众多智能电活性纳米结构传感材料中，液晶（LCs）正成为开发高效生物传感器以检测目标生物标志物的候选材料。液晶材料在显示及非显示光学器件中具有重要价值，目前市场多数显示主要基于液晶技术。除电子显示外，通过...
本文报道了一种基于液晶的无标记生物传感器，用于在水溶液中检测多巴胺（DA），并以多巴胺结合适配体（DBA）作为识别元件。该体系中，二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵（DMOAP）自组装单层固定于玻璃片上，其长烷基链使液晶（LC）分子保持垂直取向。戊二醛（GA）作为交联剂，将DBA固定于玻璃片表面。当DA与DBA特异性结...
心肌肌钙蛋白I（cTnI）是心肌细胞损伤最敏感和特异的标志物之一，可用于急性心肌梗死（AMI）和急性冠脉综合征（ACS）的快速诊断。本研究报道了一种利用向列液晶（LC）双折射特性检测cTnI的无标记生物传感器。在玻璃基底表面构建具有特异性分子识别能力的化学敏感膜，液晶分子在敏感膜作用下呈垂直取向，在偏光显微镜下获得暗背景信号。当cT...
在液晶（LC）液滴中，表面锚定能的微小变化即可引起指向矢场的显著改变，并产生易于检测的光学效应，因此液晶液滴具有作为生物传感器的潜力。用磷脂单层包覆液晶液滴可在疏水液晶与水相生物体系之间建立界面，使天然生物识别系统得以引入。然而，磷脂通常诱导较强的垂直（homeotropic）锚定，从而抑制指向矢场切换。本文表明，采用酰基链末端带有...
本研究开发了一种基于 DNA 适配体的无标记液晶生物传感器，用于检测帕金森病相关生物标志物 α-突触核蛋白（alpha-synuclein, α-syn）。α-syn 在脑脊液和血液中的含量与帕金森病相关，是早期诊断的潜在标志物，但现有 ELISA、Western blot、ThT 荧光和电化学方法通常繁琐、昂贵且需要专业操作。作者...
液晶生物传感器基于生物分子特异性结合事件诱导液晶分子取向变化，从而将生物识别过程转换为可观察的光学信号。由于成本低、灵敏度高、操作简便、有效且便携，液晶生物传感器有望用于检测生物分子、生物分子活性以及小分子化合物。本文介绍了液晶生物传感器的基本原理与制备流程，系统综述了液晶传感中的信号放大技术及其在病毒、细菌、蛋白质、核酸和小分子化...
本文报道了一种基于向列相液晶的无标记适配体传感器，用于超灵敏检测四环素。四环素残留会危害健康并影响乳品发酵，适配体相比抗体更稳定、廉价且易于制备。该传感器将氨基修饰DNA适配体通过戊二醛交联固定在经DMOAP垂向排列剂和APTES硅烷偶联剂修饰的玻璃基底上，并以5CB向列相液晶作为光学换能介质。在无目标物时，DMOAP诱导液晶分子呈...
液晶（LC）因其弹性和双折射性质，能够将分子刺激转导并放大为光学信号。本文报道了一种基于适配体的液晶生物传感器，用于可卡因（cocaine）检测。研究采用具有两亲结构的3-吗啉丙磺酸（MOPs）在水/液晶界面建立识别位点，使可卡因结合适配体在界面形成。适配体结合可卡因后，其构象由发夹结构转变为特殊的三叉连接结构，并触发液晶锚定取向从...
本文报道了一种基于适配体的液晶生物传感器，用于无标记检测磺胺二甲氧嘧啶（SDM）。传感探针通过在玻璃片上构建三乙氧基硅烷基丁醛（TEA）与N,N-二甲基-n-十八烷基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷氯化物（DMOAP）混合自组装层，并将氨基功能化适配体固定于该表面而制备。液晶（LC）支撑于表面并作为响应元件，在正交偏振片下呈垂直取向，表现...
本文报道了一种无标记、无酶的葡萄糖生物传感器。该传感器以4-氰基-4'-戊基联苯（5CB）填充的透射电镜（TEM）网格细胞为基础，在5CB/水界面涂覆聚苯乙烯-b-聚丙烯酸（PS-b-PAA），并通过N-(3-二甲氨基丙基)-N-乙基碳二亚胺（EDC）将3-氨基苯硼酸（APBA）偶联固定到PAA嵌段链上。APBA与葡萄糖发生可逆共价...
磷脂与液晶的相互作用是液晶生物传感器技术的重要基础，但相关界面物理与化学机制仍有许多问题。磷脂如 1,2-二月桂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱（DLPC）在约 1 µM 的足够高浓度和/或足够长时间下，可使液晶指向矢在液晶/水界面处转为垂直排列；若液晶膜另一侧接触偏好垂直排列的表面，则交叉偏振下液晶膜呈全暗。然而，Popov 等近期发...
本文报道了一种基于液晶分子取向变化的无标记液晶生物传感器，用于检测蜂房素B（cecropin B, CB）。以APTES/DMOAP混合自组装单分子层修饰玻璃片，其中DMOAP长链诱导向列相液晶5CB垂直排列，在交叉偏振光下形成暗背景；APTES提供的氨基经戊二醛（GA）与抗蜂房素B抗体偶联固定。当CB与固定抗体发生特异性结合时，界...
本文为《Scientific Reports》原论文《A liquid-crystal-based DNA biosensor for pathogen detection》的更正声明。原论文报道了一种基于液晶的 DNA 生物传感器，用于病原体相关 DNA 的检测。该更正指出，原论文在引言部分关于 DNA 杂交检测系统的文献综述中遗...
本文报道了一种用于痕量蛋白生物标志物灵敏快速检测的新型聚合物材料策略。作者开发了一系列原位光引发聚合物接枝方法，通过液晶（LC）信号的级联放大实现蛋白检测。在未进行信号放大前，液晶生物传感器对天然牛血清白蛋白（BSA）的检出限约为10 µg/mL。引入表面接枝聚合物进行级联放大后，聚[聚乙二醇甲基丙烯酸酯]接枝层（s-P(PEGMA...
本文报道了一种基于背散射干涉仪（BSI）的向列液晶（NLC）生物传感器定量检测技术。传统液晶生物传感器多依赖偏振光学显微镜下的织构变化进行定性判断，而该方法通过激光干涉实现定量读出。传感器由十八烷基三氯硅烷（OTS）修饰的方形玻璃毛细管构成，管内填充室温向列液晶 4-氰基-4'-戊基联苯（5CB）。在液晶/水界面自组装两亲性嵌段共聚...
本研究报道了一种基于液晶（LC）的无标记DNA生物传感器，用于病原DNA的高特异性检测。将阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）涂覆于填充E7液晶的透射电镜（TEM）网格腔室，使E7/水界面形成自组装单分子层；随后单链DNA探针（ssDNAprobe）通过静电作用吸附于DTAB层，构成TEMDTAB/DNA传感器。DTAB...
本文报道了一种基于 DNAzyme 的无标记液晶（LC）生物传感器，用于高灵敏检测 L-组氨酸。该传感器利用 L-组氨酸介导 DNAzyme 切割并诱导 DNA 双链形成，从而产生显著光学信号。首先，将适量捕获探针固定于玻璃片表面，使其对表面形貌改变尽可能小，使传感体系具有零背景。当目标物 L-组氨酸存在时，DNAzyme 被切割并...
本文报道了一种基于液晶（LC）的胰蛋白酶（trypsin）检测新机制。在该系统中，牛血清白蛋白（BSA）被固定在金网格表面作为酶促底物。当 BSA 修饰的金网格填充液晶并浸入含胰蛋白酶的溶液时，胰蛋白酶水解 BSA 的肽键，使肽片段从金网格表面脱附，从而扰乱液晶在界面附近的取向，导致液晶光学图像由暗变亮。基于该机制，系统对胰蛋白酶的...