A 2D transition-metal dichalcogenide MoS
纳米MoS2因优异性质在传感领域受到广泛关注。本研究提出一种微流控与电化学生物传感方法，用于副结核（paratuberculosis, pTb）特异性miRNAs的多路检测。作者合成了负载铜铁氧体（CuFe2O4）纳米颗粒的MoS2纳米片复合材料，并将miRNA特异性生物素标记巯基化分子探针和环戊二烯基铁己硫醇（FcSH）固定于Mo...
Multivariate computational analysis of biosensor's data for improved CD64 quantification for sepsis diagnosis.
脓毒症是全球主要死因之一，目前依赖全身炎症反应综合征（SIRS）标准诊断，但该标准通过体温、呼吸、心率和白细胞计数等生命体征判断，特异性低且易受混杂因素影响。白细胞计数变化和中性粒细胞CD64（nCD64）表达水平升高是脓毒症早期促炎宿主反应的特异性生物标志物。作者此前开发了一种微流控生物传感器芯片，可从一滴全血中计数白细胞并定量中...
Nano-Integrated Suspended Polymeric Microfluidics (SPMF) Platform for Ultra-Sensitive Bio-Molecular Recognition of Bovine Growth Hormones.
本文报道了一种低成本、超灵敏的微悬臂梁生物传感平台，用于生物分子识别。微悬臂梁换能器在生物分子相互作用诱导表面应力时发生弯曲，其偏转可反映被测物浓度。作者采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）制备柔性微悬臂梁，以降低悬臂梁刚度并提高表面应力响应；同时集成微流控系统，以增强灵敏度、缩短响应时间并减少样品消耗。通过原位合成方法，将金纳米颗粒（A...
New Evidence for the Mechanism of Action of a Type-2 Diabetes Drug Using a Magnetic Bead-Based Automated Biosensing Platform.
尽管二甲双胍是2型糖尿病一线药物，其分子作用机制仍不明确。近期证据提示二甲双胍与线粒体铜的结合可能参与其降糖机制。本文报道了一种基于磁性微珠凝集试验的新型自动化生物传感平台，用于研究二甲双胍的作用机制。该平台利用半胱氨酸功能化磁性微珠，在铜离子存在下因半胱氨酸的铜螯合作用形成铜桥接微珠聚集体；加入临床相关低微摩尔浓度二甲双胍后，铜桥...
A bead-based immunofluorescence-assay on a microfluidic dielectrophoresis platform for rapid dengue virus detection.
本研究提出一种基于微流控介电泳（DEP）芯片的体外登革病毒（DENV）快速检测概念验证平台，采用荧光免疫传感机制。芯片利用非均匀交流电场产生的介电泳力，将表面修饰小鼠抗黄病毒单克隆抗体（4G2）的硅胶微球捕获并固定在微通道内；经荧光标记的 DENV 作为检测目标，通过免疫反应结合到抗体修饰微球上。随后用荧光显微镜采集荧光图像，并借助...
Microfluidic Arrayed Lab-On-A-Chip for Electrochemical Capacitive Detection of DNA Hybridization Events.
本文报道了一种用于 DNA 杂交检测的微流控电化学芯片（lab-on-a-chip, LOC）装置。该装置由 3×3 微电极阵列与双层微流控阀控操纵系统组成，可对微升级样品进行受控、自动化和高通量分析。微电极表面通过硫醇自组装修饰单链 DNA（ssDNA）探针，用于特异性捕获互补 ssDNA 靶标。检测采用电容法，通过测量 DNA ...
BioMEMS-based coding for secure medical diagnostic devices.
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...
Integration of biosensors into digital microfluidics: Impact of hydrophilic surface of biosensors on droplet manipulation.
已有研究将生物传感器集成到数字微流控（DMF）平台，虽然检测能力总体成功，但仍存在两个关键挑战：一是检测后需将含分析物的液滴完全从传感表面移除；二是每轮检测后需对生物传感器进行生化再生，使靶标从受体上解离。后者依具体应用而异，本文重点解决前者，其方案可推广到所有集成于 DMF 的生物传感器。论文系统表征了生物传感器亲水表面的润湿性与...
A minimalist biosensor: Quantitation of cyclic di-GMP using the conformational change of a riboswitch aptamer.
环二鸟苷酸（c-di-GMP）是调控细菌运动性、毒力和生物膜形成的重要第二信使，但现有检测方法或灵敏度有限，或需要复杂样品纯化。本文利用天然高亲和性c-di-GMP受体——Vc2核糖开关适配体，开发了一种对RNA工程化要求极低的电泳迁移率偏移（EMSA）定量方法。作者发现Vc2四链环突变体A33U在结合c-di-GMP后产生更大的电...
Jetting microfluidics with size-sorting capability for single-cell protease detection.
激活的蛋白酶如基质金属蛋白酶（MMPs）可由癌细胞分泌，降解细胞外基质（ECM），促进肿瘤形成与转移。在单个癌细胞水平测量MMP活性，有助于理解癌细胞异质性和疾病进展。本文报道一种微流控平台，将液滴喷射发生器与确定性横向位移（DLD）尺寸分选通道集成，可高效将单个癌细胞封装进皮升级液滴。该平台利用细胞触发的Rayleigh-Plat...
Label-free electrochemical monitoring of vasopressin in aptamer-based microfluidic biosensors.
血管加压素（vasopressin）是反映人体血压状态的生物标志物，其水平降低可提示晚期失血性休克或其他创伤性损伤。本文报道了一种基于适配体的无标记微流控生物传感器，用于血管加压素的电化学检测。传感区域由固定在碳纳米管上的适配体构成，可特异性捕获溶液中的血管加压素分子，引起传感器电导变化。在标准溶液中检出限为43 pM，并在存在不同...
A bioanalytical platform for simultaneous detection and quantification of biological toxins.
频发事件表明，由细菌、真菌、植物或动物产生的毒素日益成为食物中毒或中毒事件的重要原因。由于毒性高，部分毒素也被视为潜在生物战剂。因此，对有毒物质的控制、检测和中和给食品安全、医疗和军事生物防御带来沉重经济负担。本文描述了一种新型多功能仪器及相关程序，用于基于阵列同时检测细菌和植物毒素。该生物分析平台将共价固定捕获探针的特异性与专用仪...
Evaluation of different nonspecific binding blocking agents deposited inside poly(methyl methacrylate) microfluidic flow-cells.
本文在含微孔的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微流控流池中沉积了多种非特异结合封闭剂，包括牛血清白蛋白（BSA）、阳离子脂质 DOTAP:DOPE 和二甘醇二甲醚（DEGDME）。通过水接触角（WCA）和原子力显微镜（AFM）确认 BSA、DOTAP 和 DEGDME 成功沉积到 PMMA 表面。随后采用荧光强度测量，评估 Cy5 标记...
Hydrodynamic and electrical considerations in the design of a four-electrode impedance-based microfluidic device.
本文设计了一种具有可调灵敏度的四电极阻抗微流控器件，用于未来检测病原体和特异性结合在微通道表面分子识别分子上的功能化微粒。为实现可调灵敏度，采用流体聚焦技术，将高电导样品液和低电导鞘液以不同流量比同时引入微通道，以限制交流电流路径。通过提高低电导鞘液相对于高电导样品液的体积流量，可增强高电导样品液在四个共面电极上方的聚焦程度，从而在...
High-sensitivity detection of oxytetracycline using light scattering agglutination assay with aptasensor.
本文报道一种基于适配体的生物传感器（aptasensor），用于在Y形通道PDMS微流控装置内快速、高灵敏检测磷酸盐缓冲液中的土霉素（OTC）抗生素。该传感器以高羧基化聚苯乙烯乳胶微球为载体制成，微球直径920 nm，表面通过共价偶联固定可结合OTC的单链DNA适配体。检测时，将适配体偶联微球与系列稀释的OTC样品在微流控观察腔中混...
Effect of diffusion on impedance measurements in a hydrodynamic flow focusing sensor.
本文研究了阻抗型生物传感器中非导电鞘液与导电样品流之间扩散对测量的影响。采用2电极和4电极配置进行阻抗测量；4电极设计将电流电极与传感电极分离，可避免双电层阻抗的有害影响，使低频（<1 kHz）阻抗测量成为可能。器件采用改进T型连接微流控通道，样品通道截面小于聚焦通道，仅用一路鞘液即可实现样品流的二维流聚焦。通过选择去离子水作为非导...
Enhancement of biosensing performance in a droplet-based bioreactor by in situ microstreaming.
本文报道了一种基于液滴的微全分析系统，通过集成表面声波（SAW）原位微流增强生物传感器性能。该生物反应器由封装液滴及其周边生物传感器组成，SAW在液滴内诱导微流。作者采用粒子图像跟踪技术表征不同SAW功率下液滴内速度分布，发现平均流速随输入功率显著变化，可在搅拌液滴中获得大范围流速；流动在较大厚度范围内呈二维圆形。随后通过有限元模拟...