本方案介绍使用硅光子微环谐振器传感器检测埃博拉病毒（EBOV）和苏丹病毒（SUDV）可溶性糖蛋白（sGP）生物标志物的方法。方案涵盖硅微环谐振器芯片的功能化、血清中蛋白标志物的检测、分析验证用校准标准的制备以及实验结果的定量分析。芯片表面经丙酮、异丙醇清洗后，用 3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）硅烷化，再以双（磺基琥珀酰亚胺基...
植物遭受病原菌、机械损伤或高温等生物/非生物胁迫时，细胞内过氧化氢（H2O2）浓度升高，可损伤蛋白质、脂质和DNA。现有H2O2检测方法通常需要分离或研磨植物样品，会诱导植物胁迫，且过程复杂、耗时。本文构建了一种基于金属有机框架（MOF）的生物传感器，通过颜色到热信号转换，实现对植物器官中外源/内源H2O2的实时、远程和原位检测。研...
本文提出一种基于紫外激光局部温和变性的生物层光刻方法，用于构建蛋白质生物大分子周期性纳米结构。该方法利用相位掩模在玻璃表面吸附的蛋白质单层上产生干涉光强分布，使处于相长干涉区域的蛋白质发生温和变性并失去生物活性，而相消干涉区域保持活性，从而形成无拓扑和组成变化、仅由蛋白活性周期性调制的一维图案。作者系统优化了激光功率、扫描速度和曝光...
随着原位检测对更高性能与更小尺寸的需求增加，MEMS声学谐振器受到关注。本文提出一种基于锂钒酸盐薄膜的S1模式Lamb波谐振器（HF-LWR），用于高灵敏度质量型生物传感。所制备的谐振器基于400 nm X切锂钒酸盐薄膜，谐振频率超过8 GHz。研究采用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）层作为质量传感层，评估基于HF-LWR的生物传感器性...
肿瘤病理新诊断工具的开发有助于优化癌症患者的个体化治疗。功能光学成像能够非侵入地识别肿瘤病理生理特征。虽然荧光重组affibody和纳米抗体已用于检测肿瘤细胞膜蛋白，但生物发光分子因高灵敏度而日益受到重视。本文表征了来自Metridia lucens桡足虫的新型荧光素酶MlLuc，并开发了新型生物发光重组affibody MlLuc...
世界卫生组织估计，感染和耐药性导致每年约1000万人死亡。为缩短诊断时间并降低费用，本研究开发了一种用于细菌感染即时检测（POC）的装置。该装置采用包裹结晶紫（CV）的凝集素功能化壳聚糖纳米颗粒作为传感材料。纳米颗粒直径小于200 nm，在细菌存在时发生特异性凝集，形成肉眼可见聚集体，而非细菌样品则保持均一悬浮液。装置仅需100 μ...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）疫情再次凸显快速、准确且经济的即时检测（POC）体外诊断需求。POC检测的核心挑战是在短检测时间内兼顾高灵敏度与低成本。光子集成电路（PIC）生物传感器具有高分析灵敏度、多路检测、易微型化和适合大批量制造等优势。非对称Mach–Zehnder干涉仪（aMZI）是其中一类灵敏度可调的...
本文为原论文《通过微环谐振器环下干涉图增强群折射率生物传感器灵敏度》的更正说明。原研究以微环谐振器（MRR）作为群折射率生物传感器，利用环下干涉图（ring-down interferograms）提高对折射率变化的灵敏度。更正指出原发表版本中表3内容与表4重复，现重新给出表3：在1 dB/cm传播损耗条件下，五种不同MRR半径（R...
饮用受细菌污染的水和牛奶可引发食源性疾病暴发，因此开发快速、灵敏的细菌检测方法对公共卫生保护至关重要。本文报道了一种基于宽带马赫–曾德尔干涉（Mach–Zehnder Interferometry, MZI）的微型免疫传感器，用于在饮用水和牛奶中同时测定鼠伤寒沙门氏菌（S. typhimurium）和大肠杆菌 O157:H7（E. ...
本文采用严格的第一性原理计算，系统探索 Janus MoOS 单层在氧端和硫端对 DNA/RNA 碱基分子的传感可能性。不同碱基与 Janus MoOS 表面的相互作用能差异表明该单层可用于 DNA 测序。DNA/RNA 碱基与氧侧、硫侧的放热相互作用能分别约为 0.61–0.91 eV 和 0.63–0.88 eV，结合距离表明碱...
本文通过细胞外场电位生物传感分析，在蜗牛脊髓细胞操控中研究二价汞离子（Hg2+）的体内化学遗传特性，将其作为特异性高钙血症执行器。作者将工作、对电极和伪参比电极组成的三微电极系统盲植入蜗牛脊髓，以极低频阶梯电压刺激触发动作电位，同时测量电流作为检测信号。在单因素优化条件下，系统获得 1.0×10−14 至 1.0×10−1 mol/...
肽类分子是生物传感器中极具潜力的识别元件。本研究以昆虫气味结合蛋白（odorant-binding proteins, OBPs）为模板，理性设计了一系列用于识别SARS-CoV-2相关挥发性有机化合物（VOCs）的短肽。研究选取乙醇、壬醛、苯甲醛、乙酸和丙酮作为新冠感染呼出气中的代表性VOC标志物，利用分子对接、结构预测和序列分析...
嗜肺军团菌可通过多种水系统引发点状暴发，因此亟需快速准确检测工业与环境水中致病细菌的生物传感器。本研究评估了多克隆抗体（pAb）和靶向细菌脂多糖（LPS）的重组抗体（recAb）在表面捕获活嗜肺军团菌的条件。通过免疫捕获与 qPCR 定量，作者发现：在 PBS 或含其他非目标菌的混合体系中暴露于活嗜肺军团菌时，recAb 捕获的嗜肺...
食品浪费问题要求开发低成本、可实时评估易腐食品新鲜度与保质期的工具。本研究评估了一种新型腐胺生物传感器在真实供应链条件下评价气调包装（MAP）猪排感官新鲜阶段和微生物质量的能力。实验将生物传感器测得的腐胺水平与液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）测定的腐胺浓度进行比较，并将其与 5°C 储存 18 天期间由感官评价和微生物计数确定...
无标记生物传感器常受非特异性蛋白结合困扰，影响灵敏度、选择性和检出限。本研究探索利用 ST-石英器件中 Rayleigh 表面声波（SAW）通过声流高效去除非特异性结合蛋白。首先建立 ST-石英 SAW 器件与液体负载耦合的有限元流体-结构相互作用（FSI）模型，预测 SAW 诱导声流相关力趋势。模型表明，在若干 SAW 频率范围内...
为实现低浓度靶标的实时高灵敏分析，作者将第二抗体-第二金纳米颗粒（2nd Ab-2nd AuNP）共轭物夹心免疫分析用于光纤局部表面等离子共振（FO LSPR）。通过在光纤横截面固定金纳米颗粒构建紧凑、便携、易操作的 FO LSPR 结构，并结合微流控系统提高测量重复性与可靠性。未采用夹心策略时，甲状腺球蛋白（Tg）检出限为 97....
SARS-CoV-2检测对感染大规模监测至关重要，传统核酸检测结果等待时间较长，凸显开发快速生物传感方法的重要性。本文提出一种基于光纤生物层干涉（FO-BLI）的生物传感器，用于在13分钟内检测人工样品中的SARS-CoV-2刺突蛋白、胞外域（ECD）和受体结合域（RBD）。该传感器利用抗体对捕获并检测刺突蛋白，偶联辣根过氧化物酶（...
早期癌症检测与治疗可显著降低风险。现有光学方法临床转化受限于灵敏度低或生理代谢不清。本文开发一种负载药物的金纳米棒–黑磷纳米界面修饰的光学微纤维传感器，作为超灵敏生物传感器与纳米治疗平台。通过界面敏化与功能化，微纤维传感器实现 HER2 生物标志物的选择性检测，缓冲液中检出限 0.66 aM，10% 血清中 0.77 aM，并可早期...
早期检测对预防健康问题至关重要，生物传感器和化学传感器可提供高选择性、高灵敏度、低检出限和快速检测，但许多光学传感方法仍依赖笨重的台式荧光仪或紫外-可见分光光度计。本文报道一种可同时测量荧光发射和光吸收的便携式装置，用于光学生物传感器或化学传感器的现场检测。该装置采用450 nm激光二极管作为光源，通过平凸透镜聚焦进入PMMA半微量...
近年来，模拟酶因稳定性高、制备简便和成本低而成为研究热点。本文通过简单水热法合成具有过氧化物酶样活性的Co3O4纳米片。结果表明，在Co3O4纳米片作用下，3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）可被H2O2氧化为蓝色产物oxTMB，在650 nm处有强吸收，从而建立了简单灵敏的H2O2比色检测方法，线性范围为2–200 μM，检...