快速检测食品中细菌性病原体和毒素对于实时控制食源性疾病暴发至关重要。传统培养富集方法虽然应用最广，但耗时长，难以满足食品样品中病原体的快速检测需求。近年来新型快速检测技术的发展显著缩短了检测时间。本综述概述了多种食源性病原体（包括单核细胞增生李斯特菌、肠沙门氏菌和志贺毒素大肠埃希菌）及细菌毒素在食品基质中的检测方法，重点讨论无需培养...
传感器和生物传感器在临床分析中的应用因可微型化和便携化而受到关注，有望构建即时检测诊断装置。本文对2011年以来用于临床分析的近期传感器和生物传感器进行了最新综述与比较，检测对象包括癌症和心脏生物标志物、激素、生物分子、神经递质、细菌、病毒及癌细胞，并总结其重要进展。文章还讨论了通过灵敏度、选择性、检出限、重复性和重现性等性能指标提...
17β-雌二醇是人体重要甾体激素，也是可扰乱免疫与内分泌平衡的环境干扰物。本文报道了一种尺寸可控的适配体偶联超薄膜羧基化聚吡咯纳米管（A-UCPPyNTs）场效应晶体管（FET）型生物传感器，用于超灵敏检测17β-雌二醇。UCPPyNTs通过自降解法在不同温度和反应物摩尔比下制备，直径分别为40、70和120 nm；17β-雌二醇结...
利用4-氰基-4'-戊基联苯（5CB）液晶微滴中分子取向随免疫球蛋白G（IgG）抗原相互作用发生的变化，开发了一种用于生物流体中快速、无标记检测IgG的生物传感器。为制备液晶微滴生物传感器，在十二烷基硫酸钠（SDS）作为介导剂和两亲性聚苯乙烯-b-丙烯酸（PS-b-PA）作为液晶/水界面修饰剂存在下，制备了抗IgG（AIgG）锚定的...
迫切需要一种简单、可负担的肺结核诊断方法，以提高活动性结核分枝杆菌感染的检出率。近期研究提示动物行为可作为生物传感器，用于提示人类疾病的存在：非洲巨袋鼠可通过嗅闻痰标本检测结核，经训练的蜜蜂会对结核阳性患者呼出气中三种挥发性有机化合物（VOCs）产生口器伸展反应。然而，大鼠和蜜蜂都需要动物饲养设施和专业训练人员，超出多数检测机构的条...
微流控技术正成为构建具有集成读出功能的微生理系统的重要技术。本文报道将酶基多分析物生物传感器集成到多组织培养平台，用于“body-on-a-chip”应用。微流控平台基于悬挂滴网络技术，用于形成、培养和分析流体互连的类器官球形三维（3D）微组织，可容纳多种细胞类型。传感器模块设计为小型玻璃插件，包含四个铂工作电极、一个铂对电极和一个...
本研究开发了一种用于爆炸物检测的纳米生物传感器。作者合成了具有三硝基甲苯（TNT）特异性识别序列的肽，并通过Au–S共价键将其固定在纳米器件上。纳米杯阵列（nanoCA）采用纳米压印法制备，并在其表面沉积金纳米颗粒以产生局域表面等离子体共振（LSPR）。该器件通过监测2,4,6-三硝基甲苯与肽特异性结合引起的微小界面变化实现检测。由...
表面声波（SAW）器件数十年来被用于微尺度化学与生物现象传感。本研究在64°YX铌酸锂（LiNbO3）SAW器件的延迟线区域，通过静电纺丝制备含氧化锌（ZnO）纳米粒子的聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物（P(VDF-TrFE)）纳米纤维膜，并系统研究其形貌、组成与结晶性。SEM与EDX证实ZnO纳米粒子分散于纤维中；FTIR显示ZnO促进...
过去十年生物传感器取得巨大进展，但避免外部管路和泵送并集成到微流控环境中的工作仍被忽视。本文提出一种新型微流控设计，集成多个试剂储存腔和一次性电化学微泵，用于按时间控制输送液体。该卡盒以基于氮化硅的光子生物传感器进行了测试和验证，该传感器包含多个光学环谐振器作为传感元件，并以免疫分析作为潜在目标应用。基于演示模型获得的实验结果，作者...
为实现真实无标记生物检测应用，本文采用纳米压印光刻、各向异性湿法刻蚀和光刻相结合的高通量自上而下纳米制造工艺，制备了具有高度一致传感特性的纳米离子敏感场效应晶体管（nanoISFET）阵列。新设计的阵列芯片包含32根高长径比硅纳米线（SiNW），平行排列为8个单元组，并连接至高掺杂Π形公共源和独立漏接触。精心设计的接触线使各通道馈线...
适配体是通过体外定向化学进化（SELEX，系统进化指数富集配体）筛选得到的短单链寡核苷酸，可特异性结合目标分子。SELEX 能够针对多种高、低分子量靶标筛选适配体，应用范围涵盖生物传感器技术、抗肿瘤药物发现等。首个适配体药物 Macugen 于 2004 年获 FDA 批准用于临床，此后已有十余种适配体药物处于不同阶段临床试验。从药...
本文提出一种基于水平排列单壁碳纳米管（SWCNT）场效应晶体管（FET）的新型生物传感平台，用于实时、灵敏地检测蛋白质。作者通过催化剂接触印刷、表面引导形貌生长和化学气相沉积（CVD）气体引导生长等方法，在石英基底上合成水平排列纳米管，并制备液体门 FET 器件。利用该 FET 生物传感器实现了前列腺特异性抗原（PSA）的实时检测。...
表面等离子体激元（SPP）传感器主要基于棱镜或光栅耦合，光谱扫描与角度扫描是两种主要探测方式。角度扫描因使用单波长激光、信噪比高而具有更高测量精度，但现有 SPR 传感器最大角灵敏度通常仅为 500°–600°/RIU。本文报道光栅耦合双曲超材料（GC-HMM）传感器，通过激发双曲超材料中的体等离子体极化激元（BPP）实现从可见到近...
蛋白浓度数据是理解蛋白相互作用、测定亲和力和动力学性质以及评价蛋白质量与药物效应的前提。传统方法通常依赖标准品和标准曲线，但当样品与标准品行为不一致或标准品不可获得时，结果可能不可靠。基于表面等离子共振（SPR）生物传感器的免校准浓度分析（CFCA）提供了一种替代方法，可直接获得活性浓度数据而无需标准品。活性浓度由蛋白与其结合伙伴的...
本文提出一种基于生物医学微机电系统（BioMEMS）的便携式、低成本智能手机生物标志物检测传感器，用于即时检测（POC）诊断。该生物传感器采用微流控阻抗细胞计数方法，在物理传感层面嵌入硬件模拟信号加密机制，以保护患者诊断数据隐私。传感器通过多组独立输出电极和随机电极选择策略，使单个细胞通过微流控通道时产生多个阻抗峰，并将电极激活模式...
分子通信是一种受生物启发的通信方式，通过分子在纳米尺度设备间交换来传递信息。尽管分子通信已从多个角度被研究，但收发单元物理设计带来的限制在文献中常被忽视。本文针对配备硅纳米线（SiNW）场效应晶体管（FET）型接收机的无记忆分子通信信道，推导信道容量及达到容量的输入分布的解析闭式表达式。该接收机基于纳米生物电子生物FET（bioFE...
近期，体内药物浓度连续实时监测设备的需求日益迫切。此类监测可指导药物剂量与给药时间，识别过低或过高药物水平，以便及时采取干预措施，并为临床医生提供患者健康状况和治疗反应的重要窗口。本文提出一种新型植入式生物传感器，基于阻抗测量实现多种抗癫痫药物（AEDs）水平的连续监测。该便携式即时医疗微系统可替代大型固定式传统系统，并采用电极阵列...
本文报道了一种用于金纳米粒子增强生物传感器系统的微加工互指电极芯片设计。该电极有望实现简单、准确、低成本且便携的生物传感，并可应用于临床诊断、医学研究和环境检测。为确定最优电极设计，作者使用 COMSOL Multiphysics 软件开展有限元分析模拟，研究互指电极几何尺寸、金纳米粒子结合以及不同电极材料对阻抗响应的影响。模拟结果...
近期，大量工作围绕采用平面表面结合纳米颗粒（NPs）阵列的光学、电学和机械（生物）传感器展开。此类系统的输出取决于分析物输运至阵列中每个纳米颗粒并与其相互作用的速率。然而，阵列设计参数与对流、扩散和反应之间相互作用的讨论仍然有限，现有方法通常需要大量计算模拟。本文证明，分析物输运至纳米颗粒阵列的速率可以解析量化。结果表明，该速率受单...
表面等离子共振（SPR）生物传感器是最先进且发展成熟的光学无标记生物传感技术之一，可对环境、生物技术、医学诊断、药物筛选、食品安全及畜禽领域中的多种分析物进行高灵敏度检测。印度畜禽产业经济贡献巨大，但细菌、病毒和真菌疾病造成严重生产损失，因此需要准确、灵敏且快速的诊断方法。SPR 生物传感器能够实时监测生物识别元件与靶标结合引起的界...