本文从理论上研究并优化了涂覆原子层沉积（ALD）Al2O3/TiO2 双层的聚合物槽波导的折射率灵敏度，面向生物传感器应用。作者模拟了不同几何尺寸下，ALD 沉积的薄层高折射率材料对聚合物槽波导槽区光场限制因子和均匀灵敏度的影响，并将结果与工作在可见光波段的优化未涂层聚合物槽波导进行比较。模拟结果表明，所提出的结构可显著提高槽区限制...
肽树枝状分子为多种生物应用提供了新策略。将肽组装成宏观分子结构有望形成药物、递送体系和诊断试剂的理性模型。随着对病毒结构及其与配体分子相互作用理解的深入，新发和再发病毒病的防治取得进展。本文综述了用于诊断、治疗和预防的合成肽树枝状分子，重点介绍多抗原肽（MAP）作为不同病毒替代合成抗原的设计与应用。MAP以赖氨酸为核心，通过分支结构...
炭疽杆菌是重要生物战剂。本研究采用表面等离子共振（SPR）技术通过检测保护性抗原（PA）间接检测炭疽杆菌。将抗 PA 单克隆抗体固定于羧甲基葡聚糖修饰金芯片，利用 SPR 和电化学阻抗谱原位表征抗原抗体相互作用。动力学评价得到平衡常数 KD 为 20 fM，最大结合容量 Bmax 为 18.74，吉布斯自由能变化 ΔG 为 -78....
巴洛毒素（palytoxin，PLTX）最初从软珊瑚属 Palythoa 中发现、分离和纯化，现知可由甲藻属 Ostreopsis 产生。检测受污染贝类中的该毒素对保障人类健康至关重要。大量研究表明，哺乳动物 Na+,K+-ATPase 是 PLTX 的高亲和细胞受体，毒素可将该泵转变为开放通道，促进钠离子内流和钾离子外流。本研究基...
本研究开发了一种基于表面等离子共振（SPR）的结核分枝杆菌（MTB）DNA 传感器，利用光纤通信激光波长的高重复性和稳定性进行波长调制。传感器采用 Kretschmann 棱镜结构，在 1550 nm 附近通信波长下对 MTB DNA 进行无标记检测。实验表明，1 μg/mL 和 10 μg/mL MTB DNA 在最佳耦合条件下具...
本研究利用不动杆菌属（Acinetobacter sp.）产生的胞外生物聚合物（EBP）的磷酸盐结合能力开发磷酸盐生物传感器。对一株环境分离的产EBP不动杆菌进行Tn5转座子诱变，筛选出EBP产量最高且磷酸盐结合能力强的突变株用于制备传感器探针。将磷酸盐样品过滤通过EBP包被的醋酸纤维素膜，膜上截留的磷酸盐采用钼蓝法显色；生成的颜色...
保障食品安全已成为食品供应链监管者和从业者的首要任务。快速、灵敏且可靠的分析方法对于在食品安全隐患演变为健康问题之前识别特定危害至关重要。现有方法的局限性推动了包括生物传感器在内的新技术发展，而生物传感器设计成功在很大程度上依赖于开发对目标物具有更高亲和力、稳定且经济的新型识别受体。适配体具备这些特点，因而成为天然受体的有前景替代物...
本研究开发了一种用于水相葡萄糖检测的微米级 4-氰基-4-戊基联苯（5CB）液晶液滴。通过在 5CB/水界面包覆聚（丙烯酸-b-4-氰基联苯-4-氧基十一碳烯酸酯）（PAA-b-LCP），并将葡萄糖氧化酶（GOx）共价固定于 PAA 链上，构建了功能化液晶液滴。在正交偏振偏光显微镜下，该液滴可因葡萄糖氧化酶催化葡萄糖产生葡萄糖酸并降...
表面等离子共振（SPR）是一种成熟的无标记光学生物传感器技术，广泛用于分子相互作用、表面与材料研究。无标记模式可避免标记物干扰相互作用，但灵敏度与特异性受限。本文提出标签增强SPR（label-enhanced SPR）新概念，利用强吸收染料分子并结合完整SPR曲线形状分析，同时提取折射率与吸收系数信息，从而显著提高SPR的灵敏度和...
淡水藻华在世界各地频繁发生，全球变暖以及废水、空气污染物和肥料造成的富营养化似乎使其发生频率增加。许多蓝藻会产生危险且较持久的毒素，污染相应水体，从而限制原水在饮用水、灌溉和工业等方面的使用。受污染水的净化可能非常昂贵，使连续、大规模处理在许多情况下缺乏经济可行性。鉴于藻毒素带来的明显风险，在线或便携式检测方法极具吸引力。文献中已报...
碳纳米管（CNTs）是碳的同素异形体，由石墨构成，呈纳米级直径、毫米级长度的圆柱管状结构。其优异的结构、力学和电子特性源于小尺寸、低质量、强机械强度以及高电/热导率。凭借高比表面积，CNTs 可吸附或偶联多种治疗与诊断分子（药物、基因、疫苗、抗体、生物传感器等），并已被证明可作为药物递送载体直接进入细胞，在体内转运过程中避免药物代谢...
开发下一代跨膜蛋白生物传感器高度依赖黑脂质膜（BLM）；然而 BLM 的电学、机械和时间不稳定性是传感开发的关键限制。本研究将微米级玻璃微孔用不同链长和含氟组成的硅烷修饰，包括 3-氰丙基二甲基氯硅烷（CPDCS）、乙基二甲基氯硅烷（EDCS）、正辛基二甲基氯硅烷（ODCS）、十三氟-1,1,2,2-四氢辛基二甲基氯硅烷（PFDCS...
硅纳米线因高表面体积比并可作为场效应晶体管（FET），已被用于超灵敏生物传感器和化学传感器。本研究开发了一种DNA-金（Au）纳米颗粒复合物修饰的硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）生物传感器，用于检测基质金属蛋白酶-2（MMP-2）。MMP-2与多种重要人类疾病相关，是重要蛋白生物标志物。该传感器通过MMP-2对特定肽序列（I...
在生物传感器研究中，提高蛋白功能活性通常可增强传感器的灵敏度或选择性，但将蛋白固定到传感表面的策略同样关键，因为固定方式直接影响识别元件的取向、可及性、稳定性与表面均一性。近年来多项研究表明，生物活性分子的定向固定能够改善传感器性能。本综述以生物传感器应用为重点，系统总结了当前常用的蛋白质固定策略的研究现状。内容涵盖非特异性固定方法...
本文为《Methods》“生物传感器技术”特刊的客座编辑引言。文章首先回顾国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）对生物传感器的定义，指出其由生物识别元件和信号换能器两部分组成，生物识别元件通过特异性生化反应识别目标物，换能器将识别事件转换为电、热或光学信号。文章追溯了20世纪60年代Leland C. Clark提出的葡萄糖氧化酶（...
本文研究一种变入射角亚波长光栅基多层表面等离子共振生物传感器（SPRB）的灵敏度增强。所提设计在多层SPR生物传感器的石墨烯层上方集成周期性亚波长光栅阵列，以增强表面等离子体激发和近场耦合，从而提高对生物分子相互作用的响应。传感器采用Kretschmann构型，由熔融石英棱镜、50 nm金膜、2 nm石墨烯层及PMMA亚波长光栅组成...
本文报道了一种基于金纳米粒子修饰还原氧化石墨烯（Au NP–RGO）增强过硫酸盐溶液电化学发光（ECL）信号的新策略，并据此构建了用于多巴胺（DA）灵敏、选择性检测的 ECL 生物传感器。由于 Au NPs 与 RGO 的协同放大作用，Au NP–RGO 修饰电极上过硫酸盐溶液的 ECL 信号较裸电极增强约 5 倍，且 ECL 起始...
本研究构建了一种基于金纳米棒（GNRs）和氧化石墨烯（GO）的波长调制表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于检测牛免疫球蛋白G（牛IgG）。GNRs通过种子介导法制备，并借助1,6-己二硫醇（HDT）以硫醇-金作用共价固定于Au膜表面；GO采用改进Hummers法制备，依靠静电作用组装到带正电的GNRs表面，并作为抗体固定支持物。...
本研究针对标准化唾液α-淀粉酶（sAA）生物传感器在临床场景中读数与参考实验室分析仪不一致的问题，考察唾液采样方法对生物传感器分析性能的影响。作者对31名健康志愿者进行直接口腔读数，并同时以被动流涎法采集唾液，分别按未处理、解冻以及解冻后离心三种方式处理，用生物传感器和常规临床化学分析仪检测。结果显示，直接口腔读数的sAA值显著低于...
miRNA 生物发生或活性缺陷与发育异常和多种疾病相关。在果蝇中，miRNA 主要装载到 Argonaute-1（Ago1），引导靶 RNA 沉默；同时 miRNA 通路也与 RNA 干扰（RNAi）通路重叠，部分 miRNA 可结合 RNAi 效应因子 Argonaute-2（Ago2）。作者构建了一个基因构建体，由单一诱导型启动...