环烯烃共聚物（COC，如 Zeonor、Topas、Arton）具有优异的光学、低自荧光和低蛋白吸附特性，适合开发即时检测系统，但其本征表面缺乏官能团，限制了生物功能化。本文评估了三种商业化 Zeonor 基底功能化策略：氧等离子体处理、光化学接枝以及使用氨基葡聚糖-脂肪酶偶联物（ADLC）的直接表面氨基化。通过接触角、傅里叶变换红...
母乳喂养对母婴健康至关重要，但母乳从乳房向婴儿胃转移的调控机制、功能障碍节点及优化策略仍缺乏充分证据。本研究将系统生物学与系统医学结合为概念框架，并采用工程设计原则，探索利用生物传感器阵列（Biosensor ARray, BAR）表征母/婴哺乳生理动力学（Maternal/Infant Lactation physioKineti...
与临床金标准膀胱镜相比，尿液分析在膀胱癌无创早期诊断中具有吸引力。然而，尿液中痕量膀胱肿瘤生物标志物及特别复杂的尿液环境给尿液分析带来重大挑战。本文报道了一种可临床应用的尿液分析设备，该设备集成了分子特异性氧化铟镓锌场效应晶体管（IGZO FET）生物传感器阵列、设备控制面板和互联网终端，可直接分析临床尿液样本中的五种膀胱癌相关蛋白...
用于连续健康监测的可穿戴生物传感器，尤其是葡萄糖检测传感器，常因生物降解和污损而工作寿命有限，患者需频繁更换，增加成本与不适。由多个可单独按需激活的传感器组成阵列，可延长整体运行寿命，从而降低成本并改善患者结局。本文通过电流脉冲分解可燃硝化纤维素膜，验证了该策略的可行性；该膜用于保护单个传感器，避免其过早接触生物分析物。金属触点经膜...
细菌通过数百种转录因子（TF）感知胞内代谢物或外源物质并启动复杂信号级联，这些 TF 已被广泛用作遗传编码生物传感器。然而，可用 TF 数量有限且底物特异性较宽，导致小分子识别存在歧义。本研究提出一种结合机器学习的进化生物传感器阵列小分子指纹技术，以捕获高特异性底物信号。作者以单一转录因子 DmpR 为模板，通过高通量遗传筛选和蛋白...
本文首次报道通过 Al、Cu、Sn、Ti 金属对二维 MoS2 进行表面功能化，构建低成本、高选择性电子舌（E-Tongue）生物传感器阵列，用于人唾液中四种重要神经药物的检测。水热法生长的 X-MoS2 被集成到单片 1×1 cm 铝箔上，并用 Cr 电极定义接触。XRD、FESEM、EDAX 和拉曼等表征证实形成 2H-MoS2...
本研究开发了一种用于同时测定水溶液中谷氨酸、葡萄糖、胆碱、乙酰胆碱、乳酸和丙酮酸六种溶质的安培生物传感器阵列。选择性识别各底物的酶被共价固定于铂盘电极表面，构成阵列的生物选择性元件。通过直接酶促反应检测，传感器对目标底物具有较高灵敏度，检出限为1–5 μM，线性范围为0.001–0.01 mM至0.2–2.5 mM。研究考察了溶液p...
本文报道一种基于氧化锌纳米棒（ZnO NRs）集成场效应晶体管（i-FETs）阵列的生物传感器，用于同时、高选择性地检测葡萄糖、胆固醇和尿素。传感器由三个独立 FET 通道组成，分别固定葡萄糖氧化酶（GOx）、胆固醇氧化酶（ChOx）和脲酶（Urease），各通道间无交叉干扰。ZnO 纳米棒作为垂直导电通道和酶固定载体，酶促反应产生...
本文报道了一种基于电化学发光（ECL）成像的新型生物传感器阵列，用于葡萄糖、乳酸和胆碱的检测及多组分同时分析。该阵列由图案化氧化铟锡（ITO）玻璃板与六个带孔聚二甲基硅氧烷（PDMS）盖集成构成，工作电极表面修饰酶/多壁碳纳米管（MWCNTs）/壳聚糖（CS）复合膜。检测时，葡萄糖氧化酶（GOD）、乳酸氧化酶（LOD）或胆碱氧化酶（...
阻抗谱是表征具有频率依赖行为的材料的有效工具。本文报道了一种全集成多通道阻抗谱提取电路芯片，可在宽频率范围内产生交流激励信号，并对阻抗响应的实部和虚部进行测量与数字化。电路采用0.5 μm CMOS工艺制造，面向细胞膜界面表征，信号发生器可产生10 mHz至10 kHz的正弦波；阻抗提取电路提供100 pA至100 nA可编程电流测...
本文报道了一种基于石墨烯纳米墨水的生物传感器阵列，并将其集成于微流控纸上，用于葡萄糖、乳酸、黄嘌呤和胆固醇等多种代谢物的快速、灵敏、同步检测。石墨烯具有单原子层二维碳结构和优异的电传感性能，微流控纸则提供低成本、易印刷的微型化基质。作者将不同氧化酶通过EDC–NHS化学共价固定到含羧基石墨烯纳米片上，形成酶–石墨烯墨水，并印刷成多个...
传感器常组成多维系统或网络，用于模拟人类感官的人工传感系统，如电子鼻和电子舌。本文报道一种基于生物来源传感材料的创新多感官系统 BIONOTE。作者将花青素作为化学相互作用材料，同时用于石英微天平（QMB）气体传感器和离子敏感电极（ISE）液体电化学传感器；花青素的光学性质虽已广泛应用，但此前未用于非光学的气体与液体传感。系统由 Q...
本研究旨在开发一种用于同时测定溶液中四种碳水化合物（麦芽糖、乳糖、蔗糖和葡萄糖）的生物传感器阵列。将分别对乳糖、麦芽糖、蔗糖和葡萄糖具有选择性的若干酶体系固定化在四个电导换能器表面，作为生物传感器阵列的生物识别元件。所开发传感器对相应底物进行直接酶分析，具有较高灵敏度，分析时间约为 2 min。底物测定的动态范围为 0.001 mM...
为测定不同合成工业废水中的生化需氧量（BOD），作者构建了7种基于不同半特异性与通用微生物的生物传感器。所有传感器均使用OECD合成废水进行校准，所得校准曲线用于计算各传感器的sensor-BOD值。同时，将全部传感器输出信号作为生物电子舌进行多元数据分析，以从样品中提取定性与定量信息。在单个传感器测量中，当半特异性传感器用于分析与...
本文报道了一种用于气相检测气味分子的生物传感器阵列，其核心为涂覆气味结合蛋白（OBP）的表面声波（SAW）谐振器。研究首次比较了三种不同 OBP 作为 SAW 器件敏感层的传感性能。该阵列由三个 SAW 器件组成，分别采用滴涂法修饰牛源野生型 OBP（wtbOBP）、牛源 OBP 双突变体（dmbOBP）和猪源野生型 OBP（wtp...
本文报道一种便携式多功能生物传感器阵列，用于同时快速检测多种内分泌干扰物（EDCs）。该传感系统采用多种酶和微生物作为生物识别元件，并将安培（电化学）与荧光（光学）两种换能方式集成于同一装置中，以提高可监测化学物种类。装置包含六个独立传感单元，配备光学激发与检测、电流测量和流控系统，可自动、便携地用于环境与农食品样品监测。按欧盟最大...
本文提出一种用于生物传感器阵列的集成 CMOS 安培测量仪器与封装方案。该混合信号集成电路支持线性扫描、恒电位、循环伏安和脉冲伏安等多种电化学测量技术。芯片采用 0.5 μm CMOS 工艺，面积为 3×3 mm²，在 200 kHz 时钟下功耗为 22.5 mW。芯片具有高度可编程性，可提供宽范围用户可控激励速率和幅度，最大扫描范...
本文报道了一种导电纳米颗粒生物传感器阵列，用于解决纳米材料生物传感器因纳米颗粒薄膜随机网络特性导致的电学性质显著波动问题。氧化铟纳米颗粒（INP）和二氧化硅纳米颗粒（SNP）通过层层自组装（LbL）选择性组装在电阻的多通道区域。为展示酶传感能力，将葡萄糖氧化酶（GOx）固定在SNP层上用于葡萄糖检测。传感器芯片封装到陶瓷针栅阵列（P...
本文利用超平纳米结构基底作为模板，构建具有图案化固体支撑双层膜的新型模型膜系统。可聚合锚定脂质被选择性自组装到金或氧化物区域，经紫外光聚合后形成嵌入磷脂双层膜中的扩散屏障。成功制备并表征了尺寸约100 nm 的图案结构。这些屏障可直接嵌入磷脂双层膜，用于调控膜流动性，并构建相互隔离的膜围栏。通过纳米球光刻对模板进行结构化，可系统调节...
单片多通道石英晶体微天平（MQCM）是面向先进传感与测量应用的新兴技术。本文系统综述 MQCM 技术。首先介绍基本 MQCM 的设计、仿真与表征，重点讨论通道间声学干扰问题。随后总结基于石英基底结构改性的多种 MQCM 方案，包括 mesa、凸面和 x 轴反转结构，用于降低干扰并提高灵敏度。接着讨论三类重要 MQCM 传感平台及其应...