本研究采用塑料抗体（分子印迹聚合物，MIP）和天然抗体，对腺病毒识别与检测进行了比较和系统研究，比较三种策略。采用新型固相合成法制备腺病毒 MIP 纳米颗粒“塑料抗体”，并用动态光散射（DLS）和透射电镜（TEM）表征，随后固定于表面等离子共振（SPR）传感器作为亲和识别元件检测腺病毒。另以万古霉素和 MS2 噬菌体为模板制备对照 ...
石墨烯及其衍生物因具有独特的物理化学性质，可作为合成新型纳米复合材料的起始材料，用于创新治疗策略和生物诊断。本文系统综述了石墨烯及其衍生物在药物递送、基因递送、生物传感器和组织工程中的最新研究进展，并与碳纳米管在生物医学领域的应用进行了简要比较。文章还讨论了石墨烯基纳米材料在细菌、哺乳动物和植物细胞中的体外与体内毒性和生物相容性，系...
基于生物识别元件将分析物识别转化为可检测信号的生物传感器在病原体、毒素、肿瘤标志物和代谢物监测中应用广泛。蛋白纳米颗粒因可自组装、尺寸均一和结构可控，已成为生物传感器组装的理想平台，但现有表面修饰策略常存在功能基团间距和取向不佳以及纳米颗粒聚集等问题。本文报道了一种基于Sortase A（SrtA）介导连接的高模块化翻译后修饰方法，...
时间分辨荧光技术可通过在脉冲激发光与信号采集之间设置延迟时间，降低细胞和组织中短寿命背景发光及自发荧光的干扰。本文制备了持久发光纳米颗粒（PLNPs），并以此构建通用时间分辨荧光共振能量转移（TR-FRET）平台，用于生物传感、细胞凋亡荧光寿命成像以及细胞内半胱天冬酶-3（caspase-3）的原位寿命定量。作者将染料标记的肽或 D...
腺病毒感染是一种水传播病毒性疾病，也是全球人类发病的重要病因之一，因此亟需快速检测环境中该病毒的方法以保障公共卫生。本研究开发了一种基于表面等离子共振成像（SPRi）的快速、实时、灵敏且无标记的腺病毒生物传感器。检测方案为：将含腺病毒的样品与预定浓度的腺病毒抗体混合，使抗体与病毒结合；随后过滤样品以去除病毒-抗体复合物，保留游离抗体...
本文提出一种基于AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的生物传感器，用于检测C反应蛋白（CRP）。该传感器采用零平衡电路直接测量输出电压，避免使用大型半导体参数分析仪。当CRP与固定在栅极表面的抗CRP抗体发生抗原-抗体反应时，栅极表面电荷发生变化，从而改变AlGaN/GaN异质结二维电子气（2DEG）沟道特性，使传感器输...
当合成材料接触体液时，表面会自发吸附水、离子及蛋白质等物种，形成污层。对生物传感器而言，生物流体基质成分的非特异性吸附会产生强烈干扰信号，掩盖低浓度目标分析物的响应，导致假阳性或假阴性，是临床诊断和即时检测中的关键瓶颈。为降低这一普遍问题，研究者长期开发抗污涂层。本文系统综述截至2015年1月用于减少人源和动物源生物流体污损的最新表...
生化需氧量（BOD）是评价水体有机污染的重要指标，传统 BOD5 测定需 5 天，难以满足在线监测需求。本研究通过人工构建微生物共培养，开发用于快速测定 BOD 的生物传感器受体元件。作者依据底物特异性和生长曲线筛选酵母菌株，形成 Pichia angusta、Arxula adeninivorans 和 Debaryomyces ...
whispering gallery mode (WGM) 光学微谐振器生物传感器可在极低浓度下实现目标分析物的无标签检测，但在复杂环境中非特异性吸附会显著降低信噪比。本文提出一种通用策略，将聚乙二醇（PEG）抗污元件与识别元件共同引入 WGM 光学生物传感器表面，在降低非特异性吸附的同时保持高灵敏度。作者以生物素–亲和素识别体系为...
阿达木单抗（ADA）是一种全人源TNF-α阻断抗体，结构与功能接近天然人IgG1，常用于幼年特发性关节炎（JIA）治疗。接受ADA治疗的患者常产生抗ADA抗体，其存在与治疗失败或临床缓解率降低相关。本研究采用表面等离子共振（SPR）生物传感器，将ADA共价固定于CM5芯片表面，直接检测ADA治疗患者、未治疗患者及健康供体血清中抗AD...
L-乳酸脱氢酶（LDH）是广泛存在于人体组织细胞内的酶，其水平升高常提示病理状态或细胞死亡。本文报道了一种基于多孔硅（pSi）共振微腔的荧光增强型光学生物传感器，用于检测 LDH。非荧光染料 resazurin 通过热碳氢化、热氢硅化和酰化反应共价固定到 pSi 表面，各修饰步骤经 FTIR 和微腔共振波长偏移确认。热碳氢化可显著提...
本研究开发了一种基于石墨烯量子点（GQDs）和芘功能化分子信标探针（py-MBs）的新型生物传感器平台，用于检测微小RNA（miRNAs）。通过引入芘，利用其与GQDs表面之间的π-π堆积作用，使py-MBs与GQDs保持足够接近，从而在GQDs与标记在py-MBs上的荧光染料之间触发特异性荧光共振能量转移（FRET），产生独特的荧...
本文报道了一种用于乳酸检测的光学生物传感器。作者将乳酸氧化酶（LOx）与氧敏感磷光体钯苯卟啉（BMAP）共同包埋于可渗透水凝胶中，使传感器对乳酸产生发射寿命响应。通过改变单体比例，比较了纯聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯)（pHEMA）以及 pHEMA 与聚丙烯酰胺（pAam）的两种共聚物（75:25 和 90:10）。扩散分析表明，水凝...
本文采用基于全矢量H场有限元方法，对用于检测DNA杂交的水平槽波导生物传感器结构进行优化设计。该传感器基于硅上绝缘体（SOI）平台，由上下两层多晶硅波导芯夹持低折射率槽区构成，光以准TM模在低折射率槽区集中传播。槽区内通过硅烷连接层固定单链DNA（ssDNA）探针，当互补ssDNA杂交形成双链DNA（dsDNA）时，传感层折射率由1...
本文报道了一种基于斜角沉积（OAD）制备纳米多孔金膜的增强型表面等离子共振（SPR）生物传感器。研究在 NSF10 高折射率玻璃基底上先沉积 5 nm Ti 粘附层和 45 nm Au 换能膜，再通过 OAD 在 80° 入射角下制备 8、12 和 16 nm 的纳米多孔 Au 层，实现对多孔层厚度和粗糙度的纳米尺度调控。生物传感实...
为确定石墨烯生物晶体管的热噪声极限，作者测量了单层石墨烯基面与水性电解质之间的复阻抗。该阻抗以虚部为主，但存在有限实部。基于涨落-耗散定理，作者计算了石墨烯/电解质界面热驱动电压涨落的功率谱密度。结果表明，涨落具有 1/f^p 频率依赖，p 在 0.75 至 0.85 之间，且涨落幅度随石墨烯暴露面积增大而减小，即与面积成反比。该工...
岩藻毒素（OA）及其衍生物DTX-1和DTX-2是引起腹泻性贝类中毒的海洋生物毒素。目前常规监测依赖小鼠生物测定，但该方法技术可靠性差且涉及动物使用，因此需要便捷可靠的替代方法。本研究制备了一组抗OA单克隆抗体，并筛选出最适合用于表面等离子共振（SPR）生物传感器检测的抗体。所选抗体对DTX-1的交叉反应率为73%，表明其同时适用于...
本研究评估表面等离子共振成像（SPR imaging）作为DNA生物传感器，用于检测耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA），MRSA是医院感染最常见病原之一。从痰液和血培养等临床标本中收集DNA，经LAMP扩增femB和mecA基因，分别产生0.18 kbp和0.23 kbp DNA片段。利用自组装单分子层（SAMs）在传感器表面固定...
在遗传病与疾病相关基因诊断中，基于纳米材料的基因检测系统相比传统诊断方法在简便性、灵敏度、特异性和便携性方面具有显著优势。本综述系统介绍了纳米材料在疾病相关基因检测中的应用，重点讨论除PCR相关方法以外的多种检测策略，包括比色法、荧光法、电化学法、微阵列法、表面增强拉曼光谱（SERS）、石英晶体微天平（QCM）以及动态光散射（DLS...
聚羟基脂肪酸酯（PHAs）是重要的可生物降解塑料，原核微生物在 PHA 生产中作用关键。PHA 合成酶是 PHA 聚合的关键酶，其中 III 类 PHA 合成酶需要 phaC 和 phaE 基因，phaE 可作为含 III 类 PHA 合成酶微生物（如嗜盐古菌）的生物标志物。传统筛选产 PHA 嗜盐古菌的方法需要培养，且特异性和灵敏...