本文报道了一种基于介电泳（DEP）组装生物功能化银纳米线（AgNWs）并用琼脂糖水凝胶包埋的电各向异性生物传感器件。实验在高于凝胶温度的琼脂糖水溶液中完成 AgNWs 的 DEP 组装，随后冷却使琼脂糖凝胶化，将微线网络固定于含水高达99%的水凝胶中。作者系统研究了固定温度和 AC 场电压下不同直径 AgNWs 在琼脂糖凝胶中的微线...
本文从理论上研究并优化了涂覆原子层沉积（ALD）Al2O3/TiO2 双层的聚合物槽波导的折射率灵敏度，面向生物传感器应用。作者模拟了不同几何尺寸下，ALD 沉积的薄层高折射率材料对聚合物槽波导槽区光场限制因子和均匀灵敏度的影响，并将结果与工作在可见光波段的优化未涂层聚合物槽波导进行比较。模拟结果表明，所提出的结构可显著提高槽区限制...
本研究开发了一种用于水相葡萄糖检测的微米级 4-氰基-4-戊基联苯（5CB）液晶液滴。通过在 5CB/水界面包覆聚（丙烯酸-b-4-氰基联苯-4-氧基十一碳烯酸酯）（PAA-b-LCP），并将葡萄糖氧化酶（GOx）共价固定于 PAA 链上，构建了功能化液晶液滴。在正交偏振偏光显微镜下，该液滴可因葡萄糖氧化酶催化葡萄糖产生葡萄糖酸并降...
开发下一代跨膜蛋白生物传感器高度依赖黑脂质膜（BLM）；然而 BLM 的电学、机械和时间不稳定性是传感开发的关键限制。本研究将微米级玻璃微孔用不同链长和含氟组成的硅烷修饰，包括 3-氰丙基二甲基氯硅烷（CPDCS）、乙基二甲基氯硅烷（EDCS）、正辛基二甲基氯硅烷（ODCS）、十三氟-1,1,2,2-四氢辛基二甲基氯硅烷（PFDCS...
本文提出一种利用光子晶体生物传感器表面作为细胞附着基底的显微镜技术，即光子晶体增强显微镜（PCEM）。该方法无需细胞毒性染色剂或时间不稳定的荧光探针，即可对活细胞与表面相互作用进行无标记、定量、亚微米分辨率和时间分辨成像。其他显微方法难以直接测量活细胞表面附着的定位与强度，而PCEM能够捕捉与干细胞分化、趋化、凋亡和转移等生物学过程...
SOI（silicon-on-insulator）微环谐振器已被证明是无标记纳米光子生物传感器的优秀平台。其高折射率对比度允许制备微米级传感器，有利于多路复用检测，但也会因波导粗糙度引起背向散射，使顺时针与逆时针传播模式耦合，导致本征模式分裂并降低共振品质因子。在生物传感器应用中，共振波长通常由拟合算法自动跟踪，不可预测的模式分裂会...
本研究提出一种基于单个自由悬臂、热控压阻微悬臂梁生物传感器的 C 反应蛋白（CRP）电学检测方法，可用于体内感染识别或心血管疾病风险评估。传统双悬臂梁惠斯通电桥结构中，参考悬臂梁与镀金传感悬臂梁因表面材料和多层结构不同，会对液体环境中化学物质、流场和温度变化产生独立响应，造成生物传感目标信号干扰。本研究采用单个自由悬臂梁生物传感器，...
通过玻璃基底沉积金纳米棒并固定特异性结合凝血酶的 DNA 适配体，构建了局域表面等离子共振（LSPR）传感器表面。该 LSPR 适配体传感器在蛋白结合时呈现 6 nm 的 λmax 位移，检测限至少达 10 pM，表明其是光学消光 LSPR 检测凝血酶中灵敏度最高的体系之一。作者还测试了金双锥制备的 LSPR 传感器，其折射率灵敏度...
重金属污染对环境和人体健康危害严重，镉及其化合物具有致癌性，因此开发低成本、环境友好的镉检测与去除方法具有重要意义。弹性样多肽（ELP）由重复五肽 Val-Pro-Gly-Xaa-Gly 构成，可在特定转变温度（Tt）发生可逆相变，但本身对金属离子选择性较差。本研究采用含合成植物螯合素（EC）的新一代 ELP 生物聚合物 EC18-...
几乎所有抗体Fab臂可变区均存在一个高度保守但利用不足的核苷酸结合位点（NBS）。本文提出一种NBS特异性紫外光交联生物素化方法（UV-NBSBiotin），用于将抗体定向固定到链霉亲和素包被表面，同时保持抗原结合活性。在254 nm紫外光下，IBA–EG11–Biotin先与NBS非共价结合，随后与NBS芳香残基发生光交联；最佳曝...
本文报道了一种基于计算建模设计的肽库，并筛选出两条对赭曲霉毒素A（OTA）具有亲和力的肽序列。研究以20种天然氨基酸为构建单元，利用从头设计程序 LeapFrog 和动态建模软件 FlexiDock，围绕 OTA 模板设计短肽库，并根据计算结合得分排序。从数据库中选择两条高分肽：八肽 N'-Cys-Ser-Ile-Val-Glu-A...
多孔硅（PSi）是无标记生物传感的理想平台，发展多孔硅图案化技术可为高并行 PSi 生物芯片检测多种分析物开辟途径。PSi 光子结构的光学响应由孔内反应或事件引起有效体折射率变化决定，因此需要在 PSi 孔内精确引入化学功能基团以保证器件选择性。本文报道了一种在预制成多孔硅光子晶体中形成离散化学功能图案的制备策略。与以往 PSi 图...
间充质基质细胞（MSCs）在骨骼组织工程与再生医学中具有重要潜力，但传统分子生物学方法评估其成骨分化通常需要大量细胞，并依赖细胞裂解或固定，步骤耗时且难以实时监测。因此，亟需一种简便、高灵敏、高选择性且能提供实时信息的检测技术，以评估MSCs成骨成熟度。本研究将拉曼光谱作为生物传感器，用于监测MSCs成骨诱导过程中矿化基质的产生。通...
本文报道了一种便携、易用的生物传感器平台，可在未稀释动物血清中无标记检测诊断标志物，并以抗沙门氏菌抗体检测为例进行验证。该平台采用单波长反射法（1-lambda-Reflectometry）作为检测手段，使传感器具有便携、低成本和稳健的特点。识别元件为鼠伤寒沙门氏菌脂多糖（LPS），通过疏水相互作用固定在换能器表面，形成敏感层，以直...
提高DNA杂交检测灵敏度是微阵列和生物传感器领域的重要问题。本文证明，通过精细调节杂交缓冲液组成，可使松散吸附在云母表面的互补单链DNA（ssDNA）分子发生杂交。在云母表面上，自由扩散的互补ssDNA链相遇后，单分子DNA杂交仅需数分钟即可完成。值得注意的是，即使存在大量无关DNA，互补ssDNA之间的特异性杂交也不受影响。单分子...
本文通过溶胶-凝胶法制备了一种多孔银纳米粒子（AgNP）嵌入薄膜生物传感器。该薄膜被用作无基质激光解吸电离质谱（LDI-MS）生物传感器，适用于多种化学类别。在这些实验中，对AgNP进行337 nm紫外激光照射，可促进多种肽、甘油三酯和磷脂的解吸与电离。研究还证明，由含不饱和磷脂酰胆碱组成的囊泡中甾醇可被优先电离，为从复杂混合物中简...
本文报道一种工作于中红外波段、基于级联多孔硅的化学-生物传感器。器件制备于电阻率0.001–0.005 Ω·cm的p型和n型(100)硅衬底上，通过在不同电流密度下连续电化学刻蚀，形成孔隙率20%–80%、厚度5–9 μm的堆叠多孔层。结合快速响应、高灵敏度并能识别官能团的傅里叶变换红外（FTIR）反射光谱技术，级联多孔结构提高了折...
本文报道在透明氧化铟锡(ITO)玻璃表面合成空心金纳米颗粒(HGNs)并用于局域表面等离子共振(LSPR)生物传感器。首先通过循环伏安法将硝酸银电沉积到ITO表面，形成无有机配体和表面活性剂的银纳米颗粒(AgNPs)模板；随后以氯金酸(HAuCl4)与AgNPs发生置换反应，得到金壳空心结构。HGNs的LSPR峰由AgNPs约480...
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...