凝血酶是凝血系统相关疾病的重要生物标志物，其活性检测具有实际意义。本研究开发了一种基于个人血糖仪的便携式生物传感器，用于快速检测凝血酶活性。该体系以纤维蛋白原为识别元件，检测原理受血液凝固过程启发：凝血酶水解纤维蛋白原生成纤维蛋白水凝胶，水凝胶中包埋的转化酶量随样品中凝血酶活性变化。通过测定未被包埋、可水解蔗糖的转化酶量实现定量，信...
羊绒和羊毛均为纺织工业中常用的天然动物纤维，但羊绒品质更优、产量更稀缺且价格更高，因此准确区分二者具有重要意义。然而，两者外观、形态及理化性质相近，传统显微、DNA、化学、蛋白质组和计算机视觉方法均存在局限。本文提出一种太赫兹电磁诱导透明（EIT）超表面生物传感器，用于羊绒和羊毛的无标记定性与定量识别。该超表面周期单元由四个旋转对称...
快速病毒检测工具对防控大流行和生物威胁至关重要。针对灭活病毒的适配体因生物安全性高而适合用于传感器。本文首次评估了一种特异性结合灭活SARS-CoV-2的DNA适配体6.9，其解离常数KD为9.6 nM。基于适配体6.9，作者构建了光纤倏逝波（FOEW）生物传感器：灭活SARS-CoV-2与Cy5.5标记的短互补链竞争结合固定在传感...
太赫兹（THz）传感器因对生物化学样品具有非破坏性和无接触检测优势而受到关注。准束缚态在连续谱（quasi-BIC, QBIC）概念为设计超高灵敏度生物传感器提供了新途径，基于QBIC的超表面（MS）在传感、光开关和激光等应用中表现优异，可作为太赫兹生物材料传感平台。本研究设计了一种结构工程化的THz MS，由周期性“双C”金属阵列...
赤霉素（GA）是调控植物发育与生长的重要激素。本文利用GA诱导DELLA蛋白降解的内在信号机制，构建了基于五种拟南芥DELLA蛋白（GAI、RGA、RGL1、RGL2、RGL3）的基因编码比率型生物传感器。传感器将DELLA作为传感器模块（SM）与萤火虫荧光素酶（FF）融合，并通过2A肽连接海肾荧光素酶（REN）作为内参，实现共表达...
本文展示喷墨打印金纳米粒子（Au NP）两层吉赫兹（2.6 GHz）微波开环谐振器（SRR）作为柔性基底上分析物检测新平台的工作原理。与传统采用印刷电路板技术制造 SRR 生物传感器形成七层结构不同，本文谐振器采用两层结构制造，接地平面集成在 SRR 测量装置中。该方法通过经光子烧结的喷墨打印铜纳米粒子（Cu NP）带状线将微波电磁...
癌胚抗原相关细胞黏附分子5（CEACAM5）作为广谱肿瘤生物标志物，在分析癌症疗效和进展中具有重要作用。本文提出一种基于锥形多模光纤（tapered MMF）散斑图和二维卷积神经网络（2D-CNN）的新型生物传感器，用于检测CEACAM5。该微光纤表面修饰CEA抗体，以特异性识别抗原。传感器利用锥形多模光纤的模间干涉效应，对不同CE...
在偏远社区，葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏症诊断困难。本研究评估半定量 STANDARD G6PD 生物传感器（SD Biosensor, RoK）的修改操作程序和延迟检测对即时诊断的影响，并评价推荐截断值。研究比较指端毛细血管血标准法、EDTA 毛细血管血（方法1）、EDTA 静脉血（方法2）、不同加样方式（方法3）以及用...
为实现慢病诊断和治疗药物监测中低浓度生物标志物的快速无标记检测，本文提出一种多用途光学生物微机电系统（BioMEMS）传感平台。该平台以高灵敏度MEMS悬臂梁为换能器，利用其表面应力响应将生物识别事件转换为机械位移，并通过可调光学干涉系统、CCD相机和图像处理算法精确记录纳米级位移，从而识别分析物类型并定量其浓度。通过更换生物受体并...
生殖细胞对性繁殖至关重要。在动物界，细胞外信号萜类分子如脊椎动物中的视黄酸（RA）和无脊椎动物中的保幼激素（JH）参与生殖细胞生命周期多个过程。本研究以果蝇为模型，探讨 JH 在胚胎原始生殖细胞（PGC）迁移中的作用。与已知的幼虫和成虫内分泌功能不同，作者发现 JH 信号在胚胎发育中局部发挥作用。利用体内 JH 生物传感器，作者观察...
采用直接涂覆法制备的纺织基传感器具有柔性、无创和轻量等优点，适合对人体进行连续监测。传感器基底特性受织法、纱线细度、织物密度和聚合物纤维类型影响。用于直接涂覆的织物基底必须能在织物单侧保留较高粘度的电极浆料，以避免制备过程中短路；同时在实际使用时应尽可能允许低粘度分析物溶液快速通过。因此，需要设计合适的织物结构，以保证制备成功并提升...
纳米颗粒表面工程广泛用于生物传感与检测，但灵敏度主要受等离子体颜色变化或电化学响应限制。本文报道一种基于蛋白修饰金纳米颗粒（AuNPs）的仿生传感策略，其调制策略受软体动物循迹中抑制咖啡环效应的启发。咖啡环效应通过 AuNP 聚集将分子行为呈现为宏观环，从而提高灵敏度。该检测依赖 AuNP 对不同分析物的组装模式，通过蛋白和肽表面工...
利用不同模态相互交叉验证的多模态分析策略可有效降低假阳性或假阴性，保证检测结果准确性。本文建立了一种比色、光热和荧光三模态 CRISPR/Cas12a 检测平台（CPF-CRISPR）。设计 MNPs-ssDNA-HRP 信号探针作为底物，用于触发三种信号输出。当存在 DNA 靶标时，MNPs-ssDNA-HRP 被激活的 CRIS...
癌症的早期检测与诊断是当前医疗领域的重要挑战。本文提出一种基于冠状超材料谐振器的实验生物传感器，用于癌细胞检测。该谐振器利用 GHz 频段冠状超材料结构的独特电磁特性，增强电磁波与样品之间的相互作用，从而提高灵敏度、选择性和线性。通过系统的仿真、实验与优化研究，验证了谐振器检测癌症的能力。所提出的检测系统可实现实时、非侵入式癌症检测...
监测并控制假肢皮肤-插座界面的微气候是截肢假肢用户长期面临的重要临床问题。相变材料（PCM）被认为是一种有前景的生物传感器技术，能够检测并稳定混合生物-机械系统中的温度变化。本研究采用双盲、纵向、交叉设计，评估配备 PCM 生物传感器的假肢内衬对经胫截肢假肢用户长期结局的影响。14 名受试者分别连续 6 个月使用常规凝胶内衬和 PC...
本文提出一种用于高性能氧化石墨烯（GO）生物传感器概念的综合晶圆级制造协议，适用于多种生物传感应用。该协议涵盖关键工艺步骤：首先通过气相蒸发在基底上形成硅氧烷单层，随后旋涂 GO 水溶液制备厚度为 1–3 nm 的纳米薄换能层，该薄膜具有优异均匀性；再结合微机械表面加工与光刻、反应离子刻蚀或纳米压印技术，将 GO 换能层转化为所需微...
抗菌药物耐药（AMR）日益严重，快速检测对脓毒症等紧急救治至关重要。当前表型抗生素敏感性测试（AST）金标准需1天以上，基因型方法虽可在数小时内检测耐药基因，但依赖特定探针或基因知识，且不能提供表型信息。为此，作者开发了一种基于磁耦合LC传感器概念的新型无标记快速表型AST生物传感器。该传感器可置于96孔板中，通过接收线圈无线通信并...
本文提出一种结合三种增强策略的长周期光纤光栅（LPFG）生物传感器，用于提高其在生物传感常用折射率（约1.333）附近的灵敏度。三种策略分别为：使包层模工作在模态转变（MT）附近、工作在转折点（TAP）附近，以及通过化学刻蚀减小包层直径以增强倏逝场。作者首先通过理论仿真优化光栅周期、刻蚀后光纤直径和聚合物覆盖层厚度，使LP0,7包层...
一维光子晶体生物传感器在血糖检测中备受关注。本文提出两种基于二维范德华材料的一维光子晶体生物传感器设计：第一种为硫化镓/白云母多层结构 [GaS/Mica]ND[GaS/Mica]N，第二种为硫化镓/葡萄糖溶液多层结构 [GaS/G]ND[GaS/G]N。作者采用传输矩阵法，对有无缺陷层的光子晶体光学特性进行数值分析，并考察周期数、...
接受新辅助化疗（NAC）的乳腺癌患者需要精确评估治疗反应，残余癌负荷（RCB）是预测生存结局的重要预后指标。本研究提出一种基于机器学习的近红外光学生物传感器 Opti-scan 探头，用于评估 NAC 期间乳腺癌患者的残余癌负荷。研究纳入15例患者（平均年龄61.8岁），在每周期 NAC 治疗前后采集光学扫描数据。采用 k 折交叉验...