液晶生物传感器因灵敏度高、成本低、易于读出而在即时检测中受到关注，已用于检测肽、蛋白、脂质、DNA、酶、细菌和哺乳动物细胞等多种生物分子。然而，膜蛋白功能检测极具挑战，因为膜蛋白、脂双层与液晶材料难以集成到同一体系。本研究采用pH响应液晶薄膜生物传感器监测细菌视紫红质（bacteriorhodopsin, bR）的质子泵功能。作者将...
本文讨论伸长椭球状液晶微滴的指向矢重取向动力学及其生物传感器应用。作者采用椭圆几何建立向列相液晶微滴模型，考察伸长液滴形状下指向矢重取向，并分析长径比对响应时间的影响及其与表面黏度、锚定能的关系。结果表明，设计生物传感器时应考虑长径比，这些结果可用于开发更有效的生物传感器。该模型预测指向矢重取向角依赖于锚定能和表面黏度，且二者均起重...
乳腺癌是女性最常见癌症之一，也是全球女性癌症死亡的第二大原因。本研究提出一种基于向列相液晶固有特性的无标记液晶生物传感器，用于通过人表皮生长因子受体2（HER-2）生物标志物评估乳腺癌。该传感机制以二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵（DMOAP）修饰表面为基础，其长烷基链可诱导液晶分子在界面处呈垂直取向。为增强HER-...
本文报道了一种基于4'-辛基-4-联苯腈（8CB）热致液晶的生物传感器，利用生物大分子牛血清白蛋白（BSA）在8CB界面的吸附实现检测。BSA的检测通过偏光显微镜（POM）观察8CB分子指向矢构型的变化完成；该构型转变由非共价相互作用驱动。在100 μM BSA浓度下，该方法表现出较高灵敏度。分子对接研究进一步阐明了8CB与BSA之...
基于液晶（LC）的生物传感器利用分析物在液晶-水或液晶-固体界面扰动有序排列的液晶分子，产生可在偏光光学显微镜（POM）下观察的光学信号。此前研究通过施加弱电场使液晶从垂直取向易于倾斜，从而增强低浓度分析物的光学响应。本研究提出一种无需电场的信号放大策略：用聚乙烯醇（PVA）和二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵（DMO...
本研究开发了一种基于液晶（LC）的单基底生物传感器，通过在二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵（DMOAP）修饰的玻璃片上旋涂液晶薄膜实现。与传统夹层液晶池相比，旋涂法简化了制备流程，并可通过调节转速精确控制膜厚，从而减少人工组装误差。对于牛血清白蛋白（BSA），4.2 μm 厚商用向列相液晶 E7 夹层池的检出限为 1...
本文报道了一种无标记、简便的适配体-液晶生物传感平台，用于检测HIV-1糖蛋白gp-120。将适量B40t77 RNA适配体固定于经DMOAP修饰的玻璃载玻片表面，使5CB液晶在表面呈垂直取向。当gp-120与B40t77特异性结合时，表面拓扑结构发生明显变化，破坏液晶的垂直排列，在偏振光学显微镜下表现为由暗到亮的光学转变。该平台不...
本研究开发了一种基于液晶取向随肽浓度变化的生物传感器，用于检测淀粉样蛋白β-42（Aβ42）抗体-抗原结合事件。Aβ42肽与Aβ42抗体结合形成免疫复合物，并固定于二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵（DMOAP）涂覆表面。结合导致液晶取向发生扰动，通过偏振光学显微镜（POM）观察，Aβ42肽浓度从1000 pg/mL降...
α-突触核蛋白（aS）被认为是帕金森病（PD）的潜在生物标志物，但简单、快速且高灵敏的检测方法仍具挑战。本文构建了一种 DNA 适配体辅助液晶生物传感器，结合液晶的刺激响应性与 DNA 适配体对蛋白的特异性识别。带正电的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）通过静电作用结合带负电的 DNA 适配体；当存在 aS 时，适配体优先与...
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，用于灵敏检测阿莫西林（AMX）。将AMX适配体固定于经DMOAP和APTES混合自组装层修饰的玻璃片表面；DMOAP的长烷基链使液晶分子保持垂直取向，在偏振光显微镜下呈暗场。当存在AMX时，适配体与AMX特异性结合并发生构象变化，破坏液晶垂直取向，使光学图像变亮。该传感器具有较...
本文报道了一种基于阳离子表面活性剂修饰液晶界面的液晶适配体传感器，用于无标签检测马拉硫磷。当向列相液晶接触十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）水溶液时，CTAB在水/液晶界面自组装形成单分子层，诱导液晶呈垂直取向，偏振光学显微镜下显示暗图像。加入马拉硫磷DNA适配体后，适配体磷酸基团与CTAB阳离子头基发生静电相互作用，破坏界面垂直取向...
本研究建立了一种基于液晶（LC）-光聚合物复合物的光学与介电生物传感器，用于牛血清白蛋白（BSA）的检测与定量。当向向列相液晶 E7 中掺入 4 wt.% 可光固化预聚物 NOA65，并在 20 mW/cm² 紫外光下照射 300 s 引发光聚合后，通过液晶光学织构图像分析和介电谱测量得到的 BSA 检出限分别为 3400 pg/m...
液晶生物传感器可作为检测生物分子和化学事件的有效、简单且早期检测工具。本文以室温向列相液晶4'-戊基-4-联苯碳腈（5CB）为传感与换能材料，研究其对溶液中人血清白蛋白（HSA）的检测。作者采用偏光显微镜（POM）、温度依赖拉曼光谱和分子对接等多种技术，考察HSA存在下5CB指向矢重构及界面取向变化。POM结果显示，HSA加入后，5...
本文报道了一种基于限制在微毛细管中的液晶（LC）的毛细管传感平台，用于简单、灵敏地检测乙酰胆碱酯酶（AChE）及其抑制剂。通过向三氯辛基硅烷（OTS）处理微毛细管中依次注入液晶和水溶液，形成受限LC液滴。当LC液滴接触阳离子表面活性剂十四烷基胆碱氯化物（Myr）溶液时，Myr在水/LC界面形成单分子层，诱导LC沿毛细管水平取向，在偏...
本研究提出一种基于可调螺旋聚合物基超结构——胆甾相液晶（CLC）的介电热智能玻璃（DTSG）。利用电场诱导的介电加热光学（DHO）效应，双频胆甾相液晶（DFCLC）中液晶分子偶极在交变电场中旋转并产生介电损耗热，从而改变液晶取向与光学性质。该器件由频率调制电压驱动，在低频下呈现透明平面（P）态，在高频下呈现加热平面（HP）态并可反射...
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...
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...
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...
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...