急性心肌梗死（AMI）进展迅速且死亡率高，肌红蛋白（myoglobin, Mb）是其早期生物标志物，但传统检测方法流程复杂且抗干扰能力有限。本研究开发了一种结合磁免疫分析与微流控技术的集成肌红蛋白检测平台。采用微机电系统（MEMS）制备巨磁阻（GMR）传感器，微流控芯片集成样品前处理、免疫反应和磁信号捕获功能。内置GMR传感器利用磁...
准确且高灵敏的抗体检测对 COVID-19 高级诊断和 SARS-CoV-2 免疫监测至关重要。本研究报道了一种基于集成光子传感平台检测人血清中抗 SARS-CoV-2 抗体的高灵敏方法。该平台采用一次性一维光子晶体生物芯片，其表面可支持 Bloch Surface Wave（BSW）。芯片被集成到自制光学系统中，可在同一芯片上实现...
中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（NGAL）是急性肾损伤（AKI）早期诊断的关键生物标志物。本研究建立了一种基于抗体的NGAL检测系统，采用生物层干涉（BLI）这一无标记光学生物传感技术，通过监测生物传感器表面生物分子结合事件产生的实时白光干涉图案实现检测。作者制备并表征了6株抗NGAL单克隆抗体，筛选出对NGAL具有高特异性的候选...
肿瘤微环境具有酸性pH、活性氧（ROS）升高和缺氧等特征，亟需简便高效的癌症检测生物传感器。本研究开发了一种氧（O2）响应型HDP–PVA水凝胶生物传感器，其中HDP为[1,1′-联苯]-2,2′,4,4′,5,5′-六酚，PVA为聚乙烯醇。该传感器利用多酚HDP在氮气和氧气微环境中的氧化敏感性，通过多酚介导相互作用改变水凝胶的机械...
背景：透析中低血压常见于血液透析，约影响30%治疗，源于超滤与血管张力、血浆再充盈失衡。体积控制生物传感器可连续监测血液浓缩，早期预防低血压。方法：准实验研究比较血液容量监测仪（BVM）与Haemomaster系统，分实施前后两个四个月阶段收集数据，培训护理人员并统一数据流程，比较使用与未使用生物传感器会话的低血压发生率。结果：22...
本研究报道了一种用于他莫昔芬（TAM）检测的新型环保光纤生物传感器，其传感区采用氧化铈（CeO2）纳米颗粒与分子印迹聚合物（MIP）集成的单一功能层。CeO2纳米颗粒通过橡果提取物绿色化学法合成，具有高折射率和优良电荷转移特性，可增强光纤倏逝场并强化损耗模共振（LMR）现象，从而提高灵敏度与共振稳定性。MIP通过无表面活性剂的一步聚...
人类免疫缺陷病毒（HIV）是一种逆转录病毒，主要攻击CD4细胞，破坏机体天然免疫防御并削弱抗病能力。本文提出一种用于检测HIV的太赫兹光子晶体光纤（PCF）生物传感器。该传感器以Zeonex为基底，采用矩形核心和包层空气孔结构，通过光纤内表面固定HIV特异性抗体，使体液中的HIV抗原或抗体与识别元件结合，引起局部折射率变化，进而改变...
硫酸乙酰肝素蛋白聚糖（HSPGs）是细胞表面和细胞外基质蛋白聚糖，参与信号转导与内吞。由于 HSPGs 在多种癌症中过表达，开发能识别 HSPGs 的生物分子作为生物传感器或药物载体具有重要意义。成纤维生长因子（FGFs）是膜结合 HSPGs 的天然配体，并与成纤维生长因子受体（FGFRs）形成三元复合物。本研究利用 FGF1 结合...
酿酒酵母中心碳代谢受到严格调控，且与所利用碳源紧密耦合，这给提高不同代谢通路通量的工程改造带来挑战。本研究提出一种模块化解除调控策略，以提高木糖经中心碳代谢的转化速率。作者采用多策略组合，包括启动子工程、转录因子操纵、生物传感器构建、异源酶引入和突变酶表达，在遗传和酶学水平对中心碳代谢的不同模块进行改造。研究首先构建并优化将乙酰辅酶...
本文提出一种二维环形光子晶体结构，由28×25根硅棒置于空气介质中构成，用作2:1光复用器兼生物传感器。作者通过平面波展开（PWE）和时域有限差分（FDTD）方法计算光子带隙（PBG）与场分布，研究其传感特性。该结构利用特定波长输入到Input0、Input1和Select端口，根据逻辑状态将光导至Output端口。在I0=1、I1...
潮间带双壳类在低潮暴露于空气时比浸没于低氧水中存活更久。为阐明该现象，本研究同时结合三种生物传感器，连续监测单个蓝贻贝（Mytilus edulis）在模拟低潮空气暴露和水体低氧条件下的行为与生理反应。阀传感器、心率监测器和壳内氧微传感器分别记录壳开度、心率和壳内溶解氧。空气暴露时，所有个体立即闭壳，壳内氧在数分钟内耗竭，心率显著下...
组学数据可提供大量可量化信息，有望用于识别针对生物体生理过程与生态现象的生物标志物。然而，由于当前生物标志物构建中的预测方法易受数据高维性和噪声影响，组学数据尚未被充分利用。我们开发了OmicSense，一种利用高斯混合分布作为概率分布的定量预测方法，可为每个生物标志物预测最可能的目标变量。基于转录组数据集的基准测试表明，OmicS...
本文构建并实验验证了一种基于单模光纤–无核光纤–单模光纤（SMF-NCF-SMF）结构的掺铒光纤环形激光器，用于无标记DNA杂交检测。SMF-NCF-SMF结构既作为传感元件，又作为滤波器选择激光波长。该光纤环形激光传感器具有较高光信噪比（SNR >50 dB）和较窄半峰全宽（FWHM <0.05 nm）。在折射率1.3406–1....
本文提出一种基于一维光子晶体和Tamm共振的理论生物传感器设计，用于检测白癜风。白癜风由皮肤色素细胞丢失引起，导致皮肤出现白斑。所设计结构为棱镜/银/皮肤样品/(GaP/PS)N/玻璃基底，其中GaP/PS二元光子晶体周期数优化为10，银层厚25 nm，空气传感腔用于装载正常或白癜风相关皮肤样品。利用MATLAB传输矩阵法模拟透射光...
无细胞系统能够以 DNA 或 mRNA 为模板表达易于检测的报告蛋白，是构建摆脱细胞限制的生物传感器的有前景基础；将其封装于膜内形成人工细胞，还可避免环境中抑制分子的不利影响。然而，通常用于此类传感器的细菌无细胞系统往往需要在约 37 °C 下工作，不适合常温现场检测。本研究将真核无细胞系统——小麦胚提取物（WGE）——与编码分析物...
高灵敏度与高品质因子是实现优异光子生物传感性能的关键，但强光场局域与高生物分子相互作用往往难以同时满足。本文报道一种将纳米光子超表面嵌入垂直微腔的全介质“超腔”（metacavity）生物传感器，使分析物溶液直接作为腔介质，以最大化光-分析物相互作用。通过仿真优化，该结构兼具高结构鲁棒性、高 Q 因子与高灵敏度。结合阳极氧化铝模板技...