生物偶联金表面是生物传感应用的重要平台。本文以抗人免疫球蛋白 G（anti-IgG）和抗人免疫球蛋白 M（anti-IgM）抗体通过自组装单分子层（SAM）固定于金电极为模型体系，研究其用于后续免疫分析开发的可行性。采用 X 射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）、专用薄膜晶体管（TFT）平台和电化学表面等离子共振（EC-...
先进生物医学诊断技术在改善社会健康与福祉方面发挥重要作用。许多优秀技术已形成芯片实验室范式，但大多需要额外仪器进行接口与读出，因而常限于实验室，不适合现场或更广泛临床使用；其他技术需要光栅耦合器或光纤耦合器等光耦合元件，使封装复杂化。本文介绍一种基于啁啾导模共振光栅的新型生物传感器。啁啾光栅将传感功能与读出功能相结合，通过把光谱信息...
为使生物传感平台具备临床即时检测价值，检测灵敏度、重现性以及在人血清背景中可靠监测分析物的能力至关重要。本文采用纳米压印光刻（NIL）低成本制备了最大约1.5 mm×1.5 mm的传感区域，传感面由高保真纳米孔阵列构成，单孔面积约140 nm²。NIL的高重复性使12片独立制备芯片可采用“一芯片一测量”策略，片间差异极小。这些纳米压...
本文报道了一种基于弯曲板波（FPW）的高灵敏微系统，用于人尿液中四氢大麻酚（THC）的快速检测。首先，将圆形叉指换能器（IDT）与圆形硅沟槽反射光栅结构（RGS）集成，以降低器件插入损耗；所得 FPW 器件插入损耗为 −38.758 dB，中心频率为 25.06 MHz。随后，利用微机电系统（MEMS）和半胱胺-戊二醛自组装单分子层...
非小细胞肺癌（NSCLC）是癌症死亡的主要原因之一，但近几十年来诊断与预后改善有限。本研究设计了一种双模态荧光/超极化129Xe NMR探针，由氙宿主、荧光基团和治疗性抗EGFR单克隆抗体西妥昔单抗组成，用于靶向癌细胞过表达的表皮生长因子受体（EGFR）。该生物传感器对EGFR具有高度选择性，并保留与抗体相近的生物活性。通过超极化1...
由于快速灵敏细菌检测需求不断增加，本研究开发了一种基于滚环扩增（RCA）的太赫兹（THz）生物传感器，用于细菌 DNA 的等温检测。合成的细菌特异性 16S rDNA 序列与锁探针（PLP）杂交，PLP 的 5′ 和 3′ 端含有与目标序列完全互补的序列；识别目标后，线性 PLP 经连接酶连接形成环状 PLP。随后，固定在磁珠（MB...
六价铬（Cr(VI)）广泛用于电镀、钢铁和皮革工业，其排放造成环境污染并增加癌症风险，需快速检测。现有方法多离线、依赖外部电源或仅适用于低浓度样品，难以实时监测。微生物燃料电池（MFC）无需外部供电，可自持运行，具有原位 Cr(VI) 生物传感器潜力。本研究分离出兼性厌氧、可还原 Cr(VI)、耐盐且具外电子生成能力的 Exiguo...
先前基于氢氘交换（HDX）的分析提示，DnaC 结合 DnaB 会改变 DnaB 氨基末端结构域（NTD）构象，从而削弱该 DNA 解旋酶与引物酶（primase）的相互作用。本研究通过生物传感器实验和酶联免疫吸附试验（ELISA）进一步证实，与单独 DnaB 相比，DnaB-DnaC 复合物与 primase 的结合明显减弱。基于...
连续监测特定生物标志物为评估疾病状态与进展提供了有前景的方法。本工作展示了一种基于复合水凝胶的传感平台，用于乳酸的光学检测。该传感器由嵌入外层水凝胶基质中的微尺寸酶传感器组成。在工程化微域中，封装的乳酸氧化酶（LOx）作为生物活性识别组分，磷光金属卟啉（PdTCPP）作为光学换能器，涂覆在酶微传感器表面的聚电解质多层膜（PEM）用于...
本文报道了一种基于白光反射光谱（WLRS）的无标记生物传感器，用于法医学样品中前列腺特异性抗原（PSA）的快速定量检测，以PSA作为精液指示物。该传感器采用两步免疫分析格式，使用同一种山羊多克隆抗PSA抗体分别作为捕获抗体和检测抗体，检测抗体经生物素化后与链霉亲和素反应以实现信号增强。整个检测流程仅需10 min，包括固定抗体与PS...
本文报道了一种基于光纤读出的微悬臂阵列生物传感器仪器，用于在流体环境中检测微悬臂阵列信号。八根光纤分别耦合单模二极管激光，光纤另一端嵌入硅片微加工的八个V形槽中，槽间距为250 µm，非球面透镜用于聚焦激光束。可编程逻辑控制器（PLC）控制激光顺序工作、温度控制和数据采集处理；每个激光配备温度控制器以保持输出稳定。为获得高信噪比偏转...
本文提出一种时域磁弛豫（magnetorelaxometry, MRX）生物传感方案，利用巨磁阻（GMR）传感器测量脉冲磁场中超顺磁磁纳米粒子（MNPs）的快速弛豫响应。系统由 8×10 GMR 传感器阵列、亥姆霍兹线圈、电磁铁驱动器和基于积分器的模拟前端组成，用于捕捉 MNP 的快速弛豫动力学。定制电磁铁驱动器和亥姆霍兹线圈将磁场...
本文是对《ACS Sensors》2016年论文《胰岛素启动子驱动的海肾荧光素酶胰岛素分泌生物传感器检测用于发现β细胞葡萄糖感知通路》的更正。原文致谢部分遗漏了Welch Foundation的资助信息，现予以补充。更正说明指出，Welch Foundation资助了该项目的部分工作，资助编号分别为I1689（J.B.M.）和I12...
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）对多种细胞过程至关重要，并在真核细胞的不同亚细胞区室中分布。由于常规检测方法通常需要细胞破碎和分级分离，难以直接检测和相对定量这些独立的 NAD+ 池。本文描述了一种免疫化学方法，用于可视化和相对定量亚细胞 NAD+ 池。该方法依赖 poly(ADP-核糖)聚合酶 1（PARP1）消耗 NAD+ 的活...
大多数恶性肿瘤起源于上皮细胞，常表现为紧密连接蛋白（claudin, Cldn）过表达及从紧密连接错误定位。本研究利用产气荚膜梭菌肠毒素 C 末端 claudin 结合域（cCPE）对特定 claudin 的高亲和力，作为 claudin 敏感肿瘤生物传感器的靶向单元。为克服传统弛豫型磁共振成像（MRI）对比剂灵敏度不足，作者采用氙...
作者采用超高真空磁控溅射沉积Ta/Ru/Co/Ru/Co/Cu/Co/Ni80Fe20/Ta自旋阀巨磁阻（GMR）多层膜，并通过优化获得图案化前13%的GMR比。随后结合电子束光刻与光学光刻将GMR多层膜图案化为12个传感器阵列，其中包含400 nm×400 nm和400 nm×200 nm两种尺寸，用于检测报告用磁性纳米颗粒。检测...
本文报道了一种基于硝酸纤维素薄层传感表面的紧凑型光学生物芯片，用于干眼病相关基质金属蛋白酶9（MMP9）的原位无标记检测。该芯片首次集成三个干涉式生物光子传感单元（BICELL），由SiO2和SU-8光刻层构成干涉换能结构，并在SU-8表面旋涂硝酸纤维素作为生物传感表面。通过Milli-Q水清洗激活表面后，蛋白A以静电作用固定于硝酸...
本文首次报道利用数字光处理（DLP）3D打印技术制备具有固有功能的质量敏感聚合物生物传感器。作者以丙烯酸（AA）作为功能共聚单体加入双酚A乙氧基丙烯酸酯（BEDA）光固化树脂中，通过一步打印形成微悬臂梁阵列，使聚合物网络中引入可控数量的羧基，从而可共价固定生物分子。随后，将3D打印微悬臂梁用于标准免疫分析方案，以重组蛋白G（PtG）...
为应对细菌感染带来的医疗、食品与环境监测需求，本文报道了一种基于致密且有序排列的噬菌体层的细菌传感元件。该传感元件利用针对特定细菌菌株的T4噬菌体作为天然识别元件，通过表面化学修饰提高噬菌体表面覆盖度，并采用交变电场使噬菌体以尾朝上的取向沉积，从而增加可用受体结合蛋白数量、降低空间位阻。与传统随机取向噬菌体层相比，该方法使细菌捕获灵...
本文是一篇展望性来信，讨论电化学阻抗谱（EIS）生物传感器在糖尿病血糖管理中的应用前景。作者指出，EIS 具有超低检测限、无标记、非破坏性、90 秒内快速读出和制造友好等优点，并可在单电极表面实现多标志物检测。多标志物检测基于分子识别元件（MRE）与目标物结合时的最优结合频率（OBF），不同标志物具有不同 OBF，如胰岛素 810....