本研究以4-氰基-4'-戊基联苯（5CB）为液晶材料，在十二烷基硫酸钠（SDS）介导下，利用β-半乳糖偶联聚苯乙烯-b-丙烯酸（PS-b-PA-G）修饰液晶-水界面，制备了用于视觉检测HepG2细胞的液晶微滴生物传感器。为阐明含β-半乳糖配体对液晶微滴取向转变的作用，作者将麦芽三糖作为模拟配体偶联到PS-b-PA上。结果显示，Hep...
本文展望了尖端实验室（lab-on-a-tip, LOT）平台的发展前景。传统微流控芯片（lab-on-a-chip, LOC）将多种检测集成于芯片，提高灵敏度、缩短检测时间并简化样品处理。LOT 将一种或多种实验室功能集成到微型尖端，用于原位和体内分析，有望克服现有 LOC 平台在空间、操作和体内适用性方面的限制。文章重点讨论光学...
牙龈卟啉单胞菌（P. gingivalis）是牙周炎的主要致病菌。本研究旨在体外制备抗 P. gingivalis 抗体，用于临床样本中细菌的实时检测。从经牙周炎治疗患者的全血中分离淋巴细胞，并用 P. gingivalis ATCC 33277 刺激；通过流式细胞术和免疫荧光染色研究 B 细胞向长寿命抗体分泌浆细胞的成熟过程。将体...
本文综述了近年来基于凝集素的生物传感器在葡萄糖、病原菌与毒素、癌细胞及凝集素检测中的研究进展。凝集素蛋白利用其与碳水化合物的特异性结合亲和力，已被广泛用于构建光学和电化学生物传感器。在凝集素蛋白中，刀豆蛋白A（Con A）作为葡萄糖和甘露糖选择性凝集素被最频繁使用。由于葡萄糖氧化酶（GOx）和辣根过氧化物酶（HRP）等酶表面覆盖有内...
无线体域网(WBAN)在医疗监护中用于提升患者生命质量和医疗服务价值，但生物传感器接入方式要求快速响应，且医疗单元难以持续部署高安全宽带连接，患者身体功能记录监测也面临安全问题。针对现有WBAN系统在安全部署方面不足，本文提出基于博弈论的Stackelberg安全均衡机制(GTSSE)。该机制将患者、组织者和网络节点等参与者纳入统一...
本文报道了一种用于监测地球和太空环境中有害紫外辐射生物效应的微型化、轻量化生物传感器的设计与制备。该传感器将可响应紫外辐射的生物敏感元件 DNA 嵌入碳基杂化纳米材料中，制备了由石墨烯纳米片（GNPs）和双链 DNA（dsDNA）组成的杂化纳米结构薄膜，用于原位、实时检测 UV-C 辐射造成的损伤效应。其工作原理是：UV-C 照射引...
传统五日生化需氧量（BOD）法耗时长，难以用于在线监测。微生物燃料电池（MFC）可快速测定水中BOD，但用于连续测量水样的MFC生物传感器仍缺乏。本研究采用已知混合菌接种的无中介体MFC生物传感器测定BOD浓度，并评估影响BOD浓度与输出信号校准曲线的重要操作参数。结果表明，单糖是良好的产电燃料，而蛋氨酸、苯丙氨酸和乙醇产电能力较差...
微小RNA（miRNA）在多种疾病诊断和预后中具有重要价值。硅纳米线（SiNW）生物传感器因高灵敏度和快速响应而适用于分子检测。本研究开发了一种多晶硅纳米线场效应晶体管（poly-SiNW FET）器件，用于无标记、无扩增地特异性超灵敏检测 miRNA。该器件采用自上而下互补金属氧化物半导体（CMOS）晶圆工艺制备。单链 DNA（s...
二维（2D）和三维（3D）细胞培养中细胞活力与生长的检测通常需要收获细胞，时间序列研究需多组平行重复。开发用于3D肿瘤球或干细胞再生纵向研究的非侵入、无接触检测方法仍是未满足需求。表面声波（SAW）可实现质量负载生物传感，具有低成本、体积小和易组装等优点。本研究考察了SAW检测并量化细胞生长的潜力。结果表明，由两对谐振器（叉指换能器...
肉毒神经毒素A和E（BoNT/A和BoNT/E）的酶活性可导致人类致命性麻痹症状，快速检测至关重要。作者基于表面等离子共振（SPR）监测底物切割产物的芯片方法，在已建立的BoNT/A活性检测基础上，开发了检测BoNT/E活性的类似格式。研究制备了特异性识别BoNT/E切割SNAP-25后新生表位的单克隆抗体mAb11C3，并将其用于...
生物传感器是一种将生物或生物来源的敏感识别元件固定于物理化学换能器上的紧凑型分析装置，用于测量一种或多种分析物。微流控系统可提供高通量处理、增强传质以控制流场、提高不同试剂混合速率、将样品和试剂体积降低至纳升级、提高检测灵敏度，并能在同一平台上完成样品制备与检测。基于这些优势，微流控技术与生物传感器技术的集成能够将化学与生物组件合并...
乙型肝炎病毒（HBV）感染仍对全球公共卫生造成重大负担，尽管已有通用疫苗，仍需准确、及时的诊断。临床上，乙型肝炎表面抗原（HBsAg）定性检测长期作为HBV感染诊断标志，而HBsAg定量水平在抗病毒治疗早期或基线测定时可用于预测治疗结局。随着HBV DNA阳性但HBsAg不可检测病例的识别，分子检测的应用受到重视。因此，HBV DN...
本文开发了一种利用分选碳纳米管光学性质的生物传感器。作者合成了一种含叠氮基团的聚芴聚合物，用于从单壁碳纳米管群体中选择性提取半导体型纳米管。所得聚合物修饰纳米管通过点击化学与配体单元（生物素）偶联，并通过光致发光测量研究其与链霉亲和素靶标相互作用时的传感性能。结果表明，生物素化纳米管与链霉亲和素结合后，光致发光光谱发生明显位移；非生...
由于培训不足、设备昂贵且移动性差，严重眼外伤（如疑似眼球破裂）或术后感染等临床决策常不准确。本文提出一种基于 OcuCheck 生物传感器的现场（point-of-service, POS）抗坏血酸（ascorbic acid, AA）定量检测方法。该工作报道了一种纸基生物传感器的开发与临床验证：通过测量酶涂覆互指电极的电阻变化，定...
蛋白质工程在计算与实验工具方面的进步，催生了大量新的蛋白质结构与功能。本文对重复蛋白工程化研究进行综述，重点介绍面向分析传感器和医学成像的新型、通用、可替代结合支架的设计进展。基于分析物直接结合的分析方法、传感器和成像探针在医学研究与诊断、食品安全及国家安全中日益重要。传统亲和探针多为抗体，但商业抗体特异性不足，尤其对免疫原性弱的小...
表面敏感生物分析传感器的发展显著推动了生物分子相互作用研究。为扩大应用，当前亟需实现高灵敏度、特异性、无标记的生物分子检测，并支持定量解释、通用性和低成本。本文开发了一种平面波导芯片，其平坦二氧化硅芯层嵌入对称有机包层中，包层折射率与水匹配，从而降低杂散光背景散射，实现无标记检测微弱对象，如单个小于20 nm的金纳米颗粒和小于100...
登革热是由四种血清型登革病毒引起的虫媒病毒病，全球公共卫生负担沉重，且缺乏疫苗和特效抗病毒药物。其临床表现与疟疾、基孔肯雅热、立克次体及钩端螺旋体病等相似，因此需要快速、准确的实验室检测用于确诊和分诊。本文综述了登革热急性期和恢复期的常规实验室诊断方法，包括病毒分离培养、逆转录PCR核酸扩增、血凝抑制试验、ELISA检测IgM/Ig...
本文通过数值模拟与实验研究了光子晶体（PhC）纳米梁（NB）腔之间的横向耦合，以开发高灵敏度、高优值（FOM）的无标记生物传感器。采用三维有限差分时间域（3D-FDTD）和有限元法（FEM）模拟表明，当两个 PhC NB 腔以较小间隙倏逝耦合时，间隙宽度变化会显著改变耦合效率，并使谐振频率分裂。实验上在 InP 衬底上利用 InGa...
本文报道了硒化镉量子点（CdSe QDs）可在中性条件下作为三(2,2'-联吡啶)二价钌（Ru(bpy)3^2+）电化学发光（ECL）的共反应剂。在CdSe量子点修饰的玻璃碳电极（CdSe/GCE）上，于约1.10 V处观察到强阳极ECL信号，主要归因于量子点对Ru(bpy)3^2+氧化的表观电催化作用。Ru(bpy)3^2+可通过...
细胞内 3′-5′-环腺苷酸单磷酸（cAMP）是众多信号转导通路（包括 G 蛋白偶联受体触发通路）下游的主要第二信使之一。数十年来，cAMP 生化检测在基础研究和药物发现中发挥了重要作用，为细胞生理学和制药工业提供了依据。然而，尽管成绩显著，大多数传统 cAMP 检测工具存在共同根本缺陷：测量前必须破坏样品以释放 cAMP。这一瓶颈...