尽管聚合物刷（PBs）已被证明可通过减少非特异性相互作用优化生物传感性能，且砷化镓（GaAs）半导体在敏感生物分子检测方面具有显著潜力，但二者组合尚未被评估为生物传感平台。本文首次报道了在不同GaAs界面上制备和调节聚合物刷（PB−GaAs）的多种方法，并评估其作为抗体接枝平台的潜力。研究探索了三种功能化策略：一种“接枝到”策略和两...
迷走神经刺激（VNS）被认为通过募集全脑神经调质释放来改变神经活动，已用于治疗难治性癫痫，并正被探索用于抑郁症及认知增强。然而，由于缺乏刺激参数与神经调制反应之间传递函数的机制理解，也缺乏可实时评估刺激效力的生物传感器，VNS 的潜力尚未充分实现。本研究在清醒固定小鼠跑步机平台上建立 VNS 方法，证明瞳孔扩张是 VNS 诱发皮层神...
本文提出并实验演示了一种用于传感应用的模块化微环激光器（MML）腔。与传统简单环腔相比，MML 将激光腔划分为多个可独立设计的区域，使灵敏度、功率效率、自由光谱范围等生物传感器性能参数能够半独立优化，从而减少设计折中。作者基于 Al2O3:Yb3+ 集成光子平台制备了第一代 MML 器件，并进行了激光与传感性能测试。器件光纤到光纤斜...
本文提出一种将细菌 MutS 蛋白与光纤颗粒等离子体共振（FOPPR）传感系统相结合的新型基因突变检测方法。该方法将 MutS 蛋白偶联到沉积于光纤芯表面的金纳米颗粒（AuNPs）上。样品中含有 A/C 错配碱基对的目标双链 DNA 可被 MutS 捕获，使进入光纤的绿光吸收增强，从而导致透射光强下降。由于信号变化沿光纤连续全反射被...
溶组织内阿米巴（Entamoeba histolytica）感染引起的阿米巴病在许多国家仍是重要寄生虫病。本研究利用Axela Biosensors开发的dotLab™衍射光学技术，建立了一种快速免疫分析方法，用于在加标粪便样品中检测E. histolytica，检测时间约66 min，最低可检测浓度至少为5.45 cells/mL...
本文报道了一种基于双巨磁阻（GMR）传感器阵列的微流控夹心免疫分析系统，用于在临床相关浓度范围内定量人血浆中心力衰竭生物标志物N末端B型利钠肽前体（NT-proBNP）。该系统将两个相同GMR传感器串联使用，并分别固定亲和性不同的捕获抗体Ab1和Ab2，使低浓度抗原主要由传感器I响应，高浓度抗原主要由传感器II响应，中间浓度通过两条...
本文报道了一种基于超辐射等离子体纳米天线强散射亮度的简易灵敏生物标志物检测生物传感器。该传感器由抗体修饰的金纳米颗粒（Au NPs）经目标抗原固定到金镜表面构成，形成颗粒-镜（NPOM）结构。由于金纳米颗粒与金膜间隙中表面等离子体的强近场耦合，NPOM 在红区的散射强度比介电基底上孤立 Au NPs 高约一个数量级，使捕获的 Au ...
本文提出一种用于片上生物分子检测的玻璃基集成光电系统。其工作原理是：单色光在SU-8聚合物光学波导中传播，并与待测生物溶液发生相互作用；该相互作用由氢化非晶硅（a-Si:H）光电二极管检测，光强变化被转换为光电流。作者对波导与薄膜光电二极管耦合结构进行了光学仿真，并制备、表征了原型器件。结果显示波导传输损耗约0.6 dB/cm，光电...
病原微生物的快速鉴定对全球大流行期间的及时诊断和治疗策略至关重要，尤其在资源有限地区。本文提出一种基于肉毒神经毒素A轻链（BoNT/A LC）激活复合物检测（BACA）的灵敏生物传感器策略。BoNT/A LC是肉毒毒素A（BoNT/A）的替代物，具有最强生物毒素特性，可作为高信噪比的超灵敏信号报告物，避免现有生物传感器方法常见的强背...
本文提出一种新型生物传感方法——生物布拉格光栅（Bio Bragg Gratings, BBGs），其核心是在锥形光学微光纤表面图案化蛋白生物受体衍射结构，将生物识别事件的强度转换为反射光谱中单一反射峰的强度变化。作者通过理论模拟与实验研究，完成了该系统的结构设计、微接触印刷制备和性能优化，并表征了生物分子光栅的形貌与周期。实验以物...
检测微量生物化合物日益重要，但仍具挑战。等离子体纳米颗粒（NPs）可实现无标记光学传感并具备单分子分辨率，但其性能不仅取决于单个结合事件的检测能力，还取决于将分析物有效运输到结合位点的效率。本文从理论上研究将修饰有等离子体纳米颗粒的流体结构从常规微流控缩小到纳流控的影响。作者结合解析模型与随机扩散-对流-反应模拟，比较了无限样品体积...
太赫兹（THz）光谱在核酸功能与构象研究中备受关注，但其本征灵敏度限制了生物传感应用。本文报道了一种基于超材料、金属纳米颗粒和链置换扩增（SDA）的新型THz生物传感器，用于检测microRNA（miRNA）样品。SDA反应扩增目标miRNA并产生大量二级DNA分子（Trigger DNA），随后与金属纳米颗粒偶联形成纳米颗粒-Tr...
胶质纤维酸性蛋白（GFAP）是星形胶质细胞中间丝蛋白，其血液水平升高与多形性胶质母细胞瘤、创伤性脑损伤、多发性硬化、脑出血和视神经脊髓炎等中枢神经系统疾病相关，已成为潜在临床生物标志物。本文针对 GFAP 检测提出三种基于抗体的表面功能化策略，并在金涂层石英晶体微天平（QCM）上比较其在清洁缓冲液和血清基质中的性能：F1 采用链霉亲...
血液中抗体的出现是判断感染的关键信号，快速、准确地检测抗体对疾病诊断尤其疫情监测具有重要意义。为此，作者设计并制备了一种高灵敏度的回音壁模式（WGM）无标记光学检测试剂盒，用于检测特异性免疫球蛋白抗体。该试剂盒的核心组件是修饰有SARS-CoV-2核衣壳蛋白（N蛋白）的二氧化硅自组装微球。当N蛋白特异性抗体免疫球蛋白G（N-IgG）...
本文提出一种简便的“温度计式”电泳滴定（ET）生物传感器，作为基于移动反应边界（MRB）芯片的miRNA替代检测工具。以miRNA-122为模型分析物、催化发夹组装（CHA）为等温扩增方式开展概念验证。在ET体系中，miRNA触发两个发夹探针H1和H2发生CHA，生成带负电的H1-H2双链。在电场作用下，双链进入ET通道，中和酸性T...
禽流感是由禽流感病毒（AIV）引起的急性传染病，现有病毒分离、血凝抑制、ELISA、RT-PCR 等方法存在耗时、操作复杂或成本高等局限。本研究构建了一种基于色散转折点长周期光纤光栅（DTP-LPFG）并集成氧化石墨烯（GO）的免疫传感器，用于无标记、特异性检测 H5N1 禽流感病毒。DTP-LPFG 工作于色散转折点，其双峰间距对...
本文是《石墨烯氧化物/DNA修饰电极用于microRNA生物传感器的制备》一文的撤稿声明。该撤稿声明针对RSC Advances 2015年发表的论文，作者声明因论文结果缺乏可重复性，决定整体撤稿。作者表示无法重复原论文中microRNA检测的结果，特别是图8所示的检测数据，因此原论文的结论不再得到支持。声明由全体署名作者签署，日期...
金黄色葡萄球菌是医院感染和食源性疾病常见病原菌，亟需高灵敏检测方法。本文报道一种基于金纳米颗粒（AuNPs）和滚环扩增（RCA）的太赫兹（THz）超材料生物传感器，用于高灵敏检测金黄色葡萄球菌。RCA过程扩增金黄色葡萄球菌DNA片段，产生大量长单链DNA分子；这些分子与AuNPs偶联形成复合物，使样品折射率显著升高，从而增强超材料的...
腹泻性贝类毒素（DSTs）是广泛分布的海洋毒素，对人类健康构成重大威胁，其中甲藻毒素-1（DTX-1）毒性最强。现有检测方法存在伦理问题和技术缺陷，亟需更合适的替代监测手段。本研究首次通过体外筛选获得可高亲和、高特异性结合 DTX-1 的 DNA 适配体。经序列优化，得到核心序列适配体 N59a，其解离常数 KD 为 64 nM，并...
二维过渡金属二硫化物（TMDCs）因高比表面积、可控光电性质、低毒性和稳定性，被视为生物分子检测的有前景材料，但其对细胞环境的响应较弱，限制了高性能二维 TMDC 传感器的实现。本文报道了一种分层拉曼散射传感器，由二硫化钨（WS2）通过硫化法直接生长在三维三氧化钨（WO3）纳米螺旋（NH）阵列上构成。与硫化 WS2/二维 WO3 薄...