监测细胞细胞因子释放可研究细胞对外界刺激的反应。与传统比色法不同，无标记检测可实时研究细胞分泌，省去结合后的洗脱和标记步骤。然而，基于传感器表面质量积累的无标记技术检测小细胞因子结合到较大捕获抗体时，相对信号变化较小；捕获抗体从表面解吸会进一步加剧该问题。本文展示使用干涉反射成像传感器（IRIS）对促炎细胞因子白细胞介素-6（IL-...
本研究报道了一种基于高空间分辨率成像椭偏仪的生物传感器，用于快速检测和分析甲壳类食品中的副肌球蛋白（tropomyosin, TM）过敏原。该方法建立了配体筛选、灵敏度测定及与传统检测方法比较的完整流程。研究筛选了三种对TM具有较高生物活性的单克隆抗体（2F9、4C7和2H6），并将其分别共价固定于硅片表面作为识别配体，用于捕获样品...
用于疾病诊断和病理状况监测的分析常依赖血液样本，部分原因是采血相对容易。然而，全血中存在大量干扰物质，通常需要先分离血浆或血清，增加了步骤、时间和成本。本文开展了一项可行性研究，证明新鲜或冷冻全血可直接用于基于ELISA的方法检测可溶性生物标志物。以可溶性CD25（sCD25）为代表，作者比较了健康志愿者和阿尔茨海默病患者血浆与全血...
生物标志物或蛋白的识别与定量是疾病早期检测的重要挑战。生物传感器表面功能化需合理设计，以抑制非特异相互作用并特异性检测目标分子。本文基于聚电解质多层膜（PEM）以及链霉亲和素和生物素化抗体的顺序固定，构建了用于目标蛋白无标记检测的多层纳米架构平台，并以卵白蛋白为模型。该平台可在两类传感器表面构建，并采用光学波导光模光谱（OWLS）和...
本文开发了一种基于垂直流免疫分析（VFA）生物传感器的高灵敏、快速一步法检测高敏C反应蛋白（hsCRP）的方法。该VFA传感器主要由样品垫、结合垫、流穿孔膜（FTH）和硝酸纤维素膜（NC膜）垂直堆叠组成。抗hsCRP抗体和二级抗体依次固定在NC膜孔下方位置；与另一种抗hsCRP抗体偶联的金纳米颗粒（AuNPs）封装在结合垫中。研究优...
本文报道了一种多功能多孔硅（PSi）生物传感器，可同时监测微量样品中的酶活性，并在反应后回收截留的蛋白水解产物用于质谱分析。该传感器基于 DNA 指导的可逆固定策略，将酶偶联到单链 DNA 上，再通过互补杂交固定于多孔 SiO2（PSiO2）Fabry-Pérot 薄膜表面及孔道内。固定后的酶保持较高催化活性，胰蛋白酶和辣根过氧化物...
特异性生物识别是许多生物过程的关键，亟需高灵敏、无标记的生物传感器。超材料因其独特电磁特性成为生物传感的潜在选择。本研究基于太赫兹超材料，利用十八烷硫醇（ODT）和生物素对其进行功能化，制备了一种用于检测链霉亲和素–琼脂糖（SA）的无标记、高灵敏且特异性传感器。结果表明，超材料的低频和高频共振模式均可用于SA检测；在未稀释商业SA溶...
本文提出并验证了一种新型集成生物传感器方法。该方法利用含氮等离子体聚合物（NPP）表面实现生物识别分子的无连接子共价固定，避免传统连接子制备复杂、稳定性差的问题。NPP表面含有高活性且可移动的自由基，可共价捕获溶液中的蛋白，形成致密且保持天然构象的识别层。传感器经冻干处理后，固定蛋白的活性与结合能力在室温干燥储存条件下得以保持，从而...
实时监测血液抗生素水平对重症患者治疗具有重要意义。本文报道了一种无需样品前处理即可定量全血中抗生素浓度的方法。该方法采用青霉素酶（penicillinase）作为识别元件，利用流动注射热敏酶生物传感器（Enzyme Thermistor）检测青霉素G、青霉素V和氨苄西林。通过优化，确定最佳流速为0.5 mL/min、样品体积为100...
本文报道一种简单、无标记的生物传感方法，用于利用光纤颗粒等离子体共振（FOPPR）生物传感器测定抗卵白蛋白抗体（anti-OVA）和抗小鼠IgG抗体的抗原-抗体结合动力学常数。FOPPR传感器基于金纳米粒子修饰的光纤，金纳米粒子表面通过混合自组装单分子层修饰，以偶联分子探针报告物（卵白蛋白OVA或小鼠IgG），使其与相应分析物（an...
近年来，生物传感器技术在生物分子相互作用研究中取得显著进展。生物层干涉（BLI）是由ForteBio开发的一种有前景的生物传感器平台，主要用于在科研和常规应用中定性及定量蛋白/蛋白相互作用。本文描述了一种基于该平台生物物理原理表征蛋白/脂质体结合相互作用的方法。研究采用三种不同脂质体配方和蛋白激素重组人促红细胞生成素（rh-Epo）...
波长调制差分激光光热辐射（WM-DPTR）被设计用于中红外（MIR）波段非侵入血糖测量。该方法通过同时测量两束激发激光在葡萄糖最强无干扰吸收峰附近（约9.5 μm）和基线（约10.4 μm）产生的信号并相减，获得葡萄糖敏感性与特异性。在人血清中，生理范围20–320 mg/dl的葡萄糖测量预测误差小于10.3 mg/dl，表明其具有...
本文对光流控环谐振器（OFRR）生物传感器在回音壁模式（WGM）下的光学特性进行了数值表征。OFRR 由玻璃毛细管环、光纤波导以及二者之间的间隙构成，光在环内以 WGM 传播，实现微小型化并延长光与样品的有效相互作用时间。研究采用 COMSOL Multiphysics 有限元法求解 Maxwell 方程，考察环直径、环厚度、波导宽...
无标记生物传感器技术因兼具高灵敏度换能器与高特异性识别元件，有望革新环境监测、医学诊断和食品安全评价，实现极低浓度有害化合物的实时检测。然而，在废水、血液和尿液等复杂环境中，非特异性结合会降低特异性并增加假阳性。本文展示将高灵敏度回音壁模式（WGM）微腔与不同厚度的共价结合聚乙二醇（PEG）涂层相结合，用于抑制生物传感器表面的非特异...
本文报道了一种基于层状聚合物-无机复合波导的倏逝场生物传感器。该传感器采用紫外压印制备的聚合物倒脊波导，并在低折射率聚合物层上方溅射沉积 Ta2O5 薄膜，形成复合波导结构。Ta2O5 高折射率层可将导模光场推向波导表面，增强表面倏逝场探测，同时有效阻挡水分子渗入聚合物波导，使传感器在水相环境中快速稳定。器件以 Young 干涉仪作...
生物分子探针固定到传感基底是生物传感器制备的关键步骤。本研究调查了用于生物传感应用的 DNA 到二氧化铪（HfO2）表面的磷酸依赖、定向固定。在多种 HfO2 表面上确认了磷酸依赖固定；但在单斜 HfO2 上观察到第二种相互作用模式。基于先前对这些薄膜的材料研究、DNA 固定研究和密度泛函理论（DFT）建模，我们提出该次级相互作用是...
本文报道了一种基于光子带隙（photonic bandgap, PBG）结构的抗体检测生物传感器实验结果。该传感器采用基于功率的读出技术：将滤波宽带光源与 PBG 边缘对齐，通过测量输出功率变化间接追踪 PBG 波长移动，从而实时监测抗原探针与目标抗体之间的结合过程，并可即时观察分子相互作用事件。由于读出过程避免使用可调谐激光器和光...
本文报道了一种基于聚酰胺酸（PAA）的生物传感器平台，用于生物分子定向固定。PAA是功能化导电聚合物基底，可提供电化学检测并控制生物特异性结合；通过N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺（EDC）连接，将PAA抗体（或抗原）复合层共价自组装到金（Au）电极上，提高检测灵敏度。改性PAA经傅里叶变换...
表皮生长因子受体（EGFR）是在癌细胞表面过表达的细胞表面蛋白，也是最常见的癌基因之一，其血清浓度在癌症患者中升高。检测 EGFR 浓度的微小变化对癌症早期诊断、改善治疗和提高生存率具有重要意义。本文报道了一种基于 RNA 适配体的选择性 EGFR 捕获方法及其电学检测方案。作者通过聚焦离子束（FIB）刮擦与电迁移相结合，在热氧化硅...
针对抗生素耐药问题，快速抗菌药物敏感性试验（AST）对指导治疗至关重要。本文报道一种新型自组装异步磁性微球旋转（AMBR）生物传感器，用于检测细菌生长并测定最低抑菌浓度（MIC）。该传感器由抗体包被的超顺磁性微球在倒置液滴界面自组装成稳定簇，在旋转磁场中异步旋转；细菌生长会改变簇的有效体积和流体拖曳，从而改变旋转周期。作者利用含酪蛋...