本研究开发并验证了一种基于表面等离子共振（SPR）生物传感器的快速筛查方法，用于检测杜兰小麦、小麦制品和玉米基婴儿食品中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）。该方法以抗DON小鼠单克隆抗体为识别元件，采用竞争式免疫分析，每样品分析时间约9 min。单实验室验证结果显示，小麦、小麦基早餐谷物和玉米基婴儿食品的检出限（LOD）分别为57、9和...
适配体作为单链DNA或RNA寡核苷酸，能够高亲和、高特异性地结合蛋白或小分子靶标，已被广泛用作生物传感器中的识别元件，并被视为生物检测领域中抗体的有前景替代品。本综述系统概述了已报道的适配体生物传感器制备设计策略，将其归纳为四种基本模式：靶标诱导结构切换模式、夹心或类夹心模式、靶标诱导解离/置换模式和竞争置换模式。文中结合电化学、光...
在炎症过程的分子诊断中，直接、准确地测定二氧化氮水平是一项极其繁琐且技术要求高的工作。本研究旨在证明，利用特定光谱生物传感器的停流技术可用于检测生物环境中纳摩尔水平的 NO2。新型化合物 cis-[Cr(C2O4)(AaraNH2)(OH2)2]+ 通过减缓 NO2 的摄取速率，提高了 NO2 测定的准确性。研究采用 L-精氨酸（3...
过去二十年来，生物与化学传感器及其样品前处理和分析系统的小型化趋势不断增强。芯片实验室器件具有成本低、样品量小、分析速度快、易于自动化以及可靠性和重复性高等优点。基于电学的方法将生物或化学信号转换为电学信号，是芯片实验室器件的重要组成部分。任何电化学传感系统的关键部件是参考电极，它能够测量电化学界面溶液侧的电位。关于这一关键部件的小...
本文是滑铁卢纳米技术研究所（WIN）系列报道的第二部分，综述生物纳米技术中纳米尺度生物传感器开发以及先进生物物理技术在阐明膜和表面活性剂基础生物化学中的应用。WIN 协调滑铁卢大学多个前沿纳米技术研究领域，其中生物传感器研究与基础生物物理是重点方向。文章围绕纳米材料支架、DNA 适配体、全细胞器件、碳纳米管/石墨烯/氧化锌纳米结构传...
本文报道了一类基于生物功能化固态纳米孔的生物传感器器件的电学表征。器件以聚焦离子束在 20 nm 厚氮化硅膜上制备的 20–60 nm 纳米孔为通道，通过硅烷化、异硫氰酸酯交联和氨基修饰 DNA 连接，将单链 DNA 或双链锁核酸探针固定于孔壁。功能化使较大孔径缩小至适合单分子传感的尺寸，并赋予选择性识别能力，无需额外沉积金属、氧化...
本文报道格拉斯哥大学本科生在iGEM合成生物学竞赛中设计并构建一种名为ElectrEcoBlu的自供电电化学生物传感器。该装置将生物传感器与微生物燃料电池（MFC）耦合，把环境污染输入转换为易于测量的电信号。系统由模块化传感元件和通用报告元件组成：传感元件采用可替换的污染物响应转录激活因子，报告元件通过诱导表达吡咯青素（pyocya...
本文首次系统研究了基于硅线波导环形谐振器的无标记生物传感器阵列中温度诱导谐振偏移的实时抵消方法。作者采用一个由 SU8 或 SiO2 包层保护的参考谐振器来追踪温度变化，该参考环与传感环位于同一微流控通道中，但被较厚包层光学隔离，使其对流体折射率变化不敏感而保持良好热接触。在稳态条件下测量了水溶液中谐振器的温度依赖关系，并讨论了波导...
本文分析了光子晶体平板中导模共振的折射率灵敏度，指出导模性质会强烈影响光谱灵敏度与品质因子，并由此带来折射率灵敏度的显著提升。对于悬空平板设计，与置于基底上的平板相比，光谱灵敏度可提高约三倍。研究还表明，光谱灵敏度不受制造光子晶体纳米结构中常见的品质因子下降影响。通过合理选择光子晶体平板的设计参数，可实现对蛋白质、抗原和细胞等多种分...
有效诊断感染性病原体是疾病识别、合理治疗、防止耐药及实施公共卫生防控的前提。在热带地区，医疗诊断常面临资源有限、设备不足和现场检测需求，因此基于生物传感方法的简易、低成本、即时检测工具成为替代传统大型实验室仪器的有前景选择。然而，在许多发展中国家，商业诊断试剂的可及性和可负担性不足仍是疾病负担高的重要原因。本文系统综述了热带地区常规...
鱼类如何在大体积水体中检测痕量分子尚不清楚，推测其可能利用嗅觉受体识别水溶性化合物。斑马鱼仅有98个功能嗅觉受体，却能选择性检测并识别水中多种化合物，这一现象仍难以解释。本文研究鱼类嗅觉的生化与分子机制，报道了一种生物工程斑马鱼嗅觉受体OR131-2的研究。该受体从HEK293S四环素诱导表达系统中亲和纯化获得。共聚焦显微镜显示，受...
我们此前已报道小脑切片分子层中存在动作电位和Ca2+依赖的腺苷释放，其最可能来源是颗粒细胞轴突（平行纤维）。因此，本研究利用微电极生物传感器检测出生后第7–8天大鼠原代培养颗粒细胞能否释放腺苷。结果显示，局部电刺激不能检出嘌呤释放；但将细胞外K+浓度从3 mM升至25 mM并加入1 mM谷氨酸后，可检测到嘌呤（腺苷、肌苷或次黄嘌呤）...
本文报道基于标准硅工艺全单片集成马赫-曾德尔干涉仪（MZI）阵列用于无标记分析物检测。提出频率分辨马赫-曾德尔干涉（FR-MZI）概念，利用宽带光源中各频率的相位与强度变化，克服单波长 MZI 的相位模糊、信号衰落和长传感臂限制。器件在同一硅芯片上单片集成硅雪崩二极管 LED、氮化硅平面波导 MZI 和 pn 结光电探测器，传感臂长...
本文针对单壁碳纳米管（SWCNT）悬臂生物传感器开展三维有限元建模与仿真，研究生物颗粒检测过程中目标分子结合引起梁端质量附着和纳米颗粒添加所导致的弯曲变形。该传感器以硅衬底为接地电极，氮化硅层作为介质隔离，SWCNT作为高长径比悬臂梁，其表面可修饰金纳米颗粒并固定特异性抗体，同时用分子层抑制非特异性吸附。论文建立了静电-机械耦合分析...
开发了一种基于新型锰-[聚-2,5-双(2-噻吩基)-1H-吡咯)-1-(对苯甲酸)]（Mn-pDPB）复合物的过氧亚硝酸盐（ONOO−）生物传感器。首先合成 DPB 单体并电聚合，以提供与 Mn2+ 形成配合物的聚合物骨架。通过磁动势（MMF）模拟、X 射线光电子能谱（XPS）和循环伏安法对 Mn-pDPB 复合物进行表征。该复合...
本文报道了一种用于检测生物基质和食品中低浓度四环素类化合物的新型多西环素衍生物及其表面等离子共振（SPR）竞争法应用。针对小分子分析物难以直接检测的问题，作者采用间接竞争格式，以细菌四环素依赖调节蛋白 TetR 作为高亲和识别元件（Ka 约 10^9 M^-1）。通过 C9 位修饰合成三种不同烷基间隔臂长度的多西环素衍生物 DOX-...
本文报道了一种基于单个合成锥形纳米通道的简单、高灵敏且高选择性纳流体传感器件，用于单链DNA寡核苷酸的序列特异性检测。该器件的传感性能敏感依赖于通道内壁表面电荷及化学基团，这些基团作为不同分析物的结合位点。未带电肽核酸（PNA）探针通过碳二亚胺偶联化学共价固定于通道表面，使通道表面负电荷降低，导致通过通道的整流离子电流显著下降。PN...
本文报道了一种用于在飞摩尔水平检测汞离子（Hg2+）的“开启型”电化学发光（ECL）生物传感器。该传感器基于胸腺嘧啶–Hg2+–胸腺嘧啶（T–Hg2+–T）金属碱基对的形成以及三(1,10-菲啰啉)合钌(II)（Ru(phen)3 2+）嵌入双链DNA（ds-DNA）的过程。作者设计了一种功能寡核苷酸（FO），其包含用于识别Hg2+...
本研究利用导模共振（GMR）生物传感器分析人血清中浓度低于0.1 ng/mL的心脏标志物。研究监测患者与健康对照血清中的心肌肌钙蛋白I（cTnI）、肌酸激酶同工酶MB（CK-MB）和肌红蛋白（MYO）。获得剂量响应曲线：cTnI为0.05–10 ng/mL，CK-MB为0.1–10 ng/mL，MYO为0.03–1.7 µg/mL。...
新鲜农产品被大肠杆菌O157:H7等食源性病原菌污染常导致食物中毒和疾病暴发。因此需要对农产品进行病原筛查，但现有方法难以在易腐食品上实现低初始污染水平的可重复同日检测，且希望单次检测多种病原。本研究建立了用于菠菜中E. coli O157:H7快速筛查的实验流程，采用具备多路复用能力的免疫学检测，并通过生物传感器读取信号。检测分别...