本文报道了两种基于塑料光纤（POF）暴露纤芯界面表面等离子共振（SPR）的低成本光学传感系统的制备与测试。传感器通过去除塑料光纤包层和部分纤芯形成约10 mm传感区，并在暴露纤芯上旋涂Microposit S1813光刻胶缓冲层或直接溅射40 nm金膜，构成两种SPR传感构型。实验采用卤素灯作为宽带光源，利用Ocean Optics...
二噁英和二噁英样多氯联苯（DL-PCBs）是危险、普遍且持久的有毒化合物，可进入食品链并沿营养级累积。其检测通常需要高分辨气相色谱-高分辨质谱（HRGC/HRMS）或化学激活荧光素酶基因表达法（CALUX生物测定）等复杂方法、昂贵设备和试剂，且耗时较长。理想情况下应采用快速实时监测方法，以防止食品链污染并降低人体暴露。本文综述了乳、...
本文报道一种基于硅光栅的生物传感器，用于检测表面功能化蛋白结合。所设计的亚波长硅光栅对周围介质折射率变化具有最高 197 nm/RIU 的灵敏度，对光栅表面生物材料厚度变化的灵敏度为 1.61 nm/nm。器件通过多聚赖氨酸、戊二醛和乙醇胺封闭实现链霉亲和素的固定，并消除非特异结合，从而提高选择性和效率。实验中，将浓度为 0.016...
本研究通过包埋法制备了一种新型安培法葡萄糖生物传感器，将葡萄糖氧化酶（GOx）固定于电化学聚合的聚苯胺-聚苯乙烯磺酸钠（Pani-PVS）复合膜中。在含苯胺和聚苯乙烯磺酸钠的体系中，于 Pt 电极表面以 0.75 V（vs. Ag/AgCl）恒电位电聚合制备 Pani-PVS 膜，并优化了成膜电位、苯胺浓度和膜厚等条件。葡萄糖检测基...
本研究开发了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的量子点（QD）免疫检测方法，用于检测和鉴定阿姆斯特丹曲霉（Aspergillus amstelodami）。生物传感器通过将 QD 与 IgG 抗体偶联，再与淬灭剂标记的分析物孵育形成；QD 供体能量经 FRET 转移至淬灭剂，使 QD 荧光降低。检测时，高亲和目标分析物置换淬灭剂标...
本文报道了利用固定化量子点（QD）作为供体的固相荧光共振能量转移（FRET）核酸杂交检测体系，并围绕界面化学优化其灵敏度、检出限与再生复用性能。在该体系中，与杂交事件相关的受体染料在固定化QD供体附近产生FRET敏化发射，作为分析信号。通过减小有效传感面积，可降低QD供体光致发光背景，使更微量的受体发射可被分辨，从而降低检出限；在每...
本文综述了基于电化学方法开发蛋白质生物传感器的研究进展。高灵敏度蛋白生物检测传感器可采用多种纳米材料构建，其性能取决于生物材料与纳米结构相互作用类型。一维纳米结构如纳米线、纳米管和纳米棒因高比表面积、德拜长度与结构半径相当以及表面过程对电子性质影响显著，在生物传感中表现出优于二维薄膜的潜力。文章重点讨论聚合物纳米线、碳纳米管和氧化锌...
本文提出一种快速、高灵敏且低成本的锥形光纤生物传感器，可实现生物分子的无标记检测。该传感器利用锥形光纤腰区前两个传播模式之间的干涉效应，通过解调透射光谱的相位偏移来确定结合在锥形表面的生物分子。由于光谱条纹信号尖锐，且生物分子反应区相对较长，传感器表现出快速响应和高灵敏度。为深入理解不同生物分子对传感器的影响，作者对生物层厚度、折射...
本研究构建了一种用于葡萄糖检测的光学生物传感器，将葡萄糖氧化酶（GOD）包埋于整体二氧化硅溶胶-凝胶基质中，作为生物活性元件。利用时间相关单光子计数（TCSPC）时间分辨光谱，在可见光区研究自由和固定 GOD 在不同葡萄糖浓度下的内源荧光。GOD 中的黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）在酶促反应中发生氧化还原变化，其荧光衰减可用三指数模型...
半导体量子点（QD）因其高量子产率、宽吸收、窄对称可调发射、长荧光寿命和优异抗光漂白等光学特性，已成为多种生物传感与生物探针技术中的信号发生平台。QD 在荧光共振能量转移（FRET）中可作为供体，并适合光学多重检测。然而，多数 QD 生物探针和传感技术依赖体相溶液环境，表面选择性结合常需较长时间达到稳态信号。微流控系统（MFS）可将...
定点突变与固定化通常被视为改善蛋白质性能的两类独立技术，但已有研究表明，利用定点突变不仅可直接改善酶的性质，还可调控酶在支持物上的固定化方式，从而显著提升用于生物传感器或生物催化剂的固定化生物分子性能。常规固定化并非完全随机，蛋白质取向往往难以改变。早期研究主要利用定点突变控制酶在支持物上的取向，以促进氧化还原生物传感器中支持物与酶...
酶固定化是分析与工业应用中的持续研究热点，固定化方法对固定化生物分子功能性的影响尤为关键。本文利用带耗散的石英晶体微天平（QCM-D）研究漆酶单分子层固定在不同自组装单分子层（SAM）表面的质量与流变参数。所研究 SAM 在结合残基横向密度和距石英表面高度上不同，采用半胱胺与 β-巯基乙醇混合硫醇构建，并用戊二醛和 L-赖氨酸交替修...
糖尿病影响全球超过1亿人，亟需更有效的血糖监测方法以改善疾病管理。本文是一篇迷你综述，总结利用周质空间配体结合蛋白（PLBP）超家族成员构建葡萄糖纳米传感器的最新进展。作者重点介绍通过蛋白质工程改造大肠杆菌葡萄糖/半乳糖结合蛋白（GBP），使其结合常数进入生理血糖范围，并提高对葡萄糖相对于其他糖类的选择性；同时介绍采用新型报告基团，...
本文提出将光子晶体（PC）无标记生物传感器成像与光子晶体增强荧光（PCEF）相结合的空间选择性荧光检测方法。利用 PC 表面固定捕获分子引起的共振角偏移，可先获得捕获点密度的无标记图像，并据此逐像素确定荧光成像激光的最佳耦合条件。该方法使含生物分子捕获点的区域处于共振耦合状态，从而最大化荧光增强因子；同时使点间区域处于离共振状态，抑...
本文实验演示了一种集成微流控芯片的等离子马赫-曾德尔干涉仪（plasmonic MZI）用于超灵敏光学生物传感。该器件在350 nm厚银膜上通过聚焦离子束刻蚀形成两条平行纳米狭缝，构成传感臂与参考臂；入射光经狭缝耦合到银膜上表面和下表面传播的表面等离子波，生物分子吸附改变上表面局部折射率，引起两臂相位差变化，并通过远场透射光谱的干涉...
本文报道了一种用于血清样品中胆固醇测定的丝网印刷电极（SPE）电化学发光（ECL）生物传感器。作者通过电聚合在丝网印刷金电极上制备鲁米诺–3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）共聚物，该共聚物可显著增强过氧化氢的电化学发光信号。随后将胆固醇氧化酶（ChOx）包埋于壳聚糖膜中，并沉积在共聚物修饰的SPE表面，构成双层生物传感界面。...
心理、精神及神经退行性疾病的分子生物标志物正在改变这类严重精神疾病的诊断范式。基因组学、蛋白质组学和代谢组学新工具的发展，使开发灵敏且特异的生化检测以取代传统纸笔问卷成为可能。未来，生物传感器技术、即时检测，以及将临床生物标志物数据、脑电图和磁共振成像数据与患者既往病史、生物模式和预后相融合，可能为脑疾病建立个性化生物档案或指纹。此...
本文报道了一种可大规模生产的芯片式等离激元纳米孔阵列生物传感器。该器件以紫外固化聚氨酯丙烯酸酯（PUA）经纳米压印形成圆形纳米孔阵列，再在聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜上电子束沉积金薄膜，构成底部填充金纳米孔阵列。通过优化金膜厚度、孔深和孔周期，可获得最大反射光谱谷移，该谷移对应器件表面对折射率变化的灵敏度。作者利用三维时域有限...
细胞信号转导发生在复杂且冗余的相互作用网络中，最理想的研究方式是在同一活细胞中同步监测多个组分的激活动态。近年来，生物传感器技术的进展使人们能够在同一活细胞内可视化并定量多个网络节点的激活状态。遗传编码的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器、正交荧光蛋白对以及荧光寿命成像显微镜（FLIM）显著提高了实验多重化的能力，使两个甚至三个...
无标记动态质量重分布（DMR）是一种前沿检测技术，可实时检测活细胞中的整合细胞反应。该技术通过检测生物传感器涂层微孔板上由刺激诱导的传感器表面附近总生物量变化所引起的折射率改变来实现。本文描述了一套详细方案，将 DMR 技术用于表征 G 蛋白偶联受体（GPCR）的功能行为，而传统终点法通常仅检测 cAMP、Ca2+ 或肌醇磷酸等单一...