本研究提出一种基于表面等离子共振（SPR）的高灵敏双核光子晶体光纤（PhCF）生物传感器，用于检测折射率（RI）1.30–1.39、步长0.01的低折射率生物分析物。该传感器采用石墨烯与金混合涂层，将金优异的等离子体特性与石墨烯高吸收和导电特性结合，以增强光–物质相互作用并提高信号稳定性。利用COMSOL Multiphysics ...
细胞监测对于理解由应激因素、微生物入侵和疾病引起的生理状态与细胞异常至关重要。目前，多种技术被用于检测细胞异常及特定细胞来源的代谢物，以获取与健康相关的信息。传统上依赖仪器分析的方法正逐渐被采用新材料与新技术的传感系统所替代。已有多种传感系统通过识别细胞表面蛋白、质膜组分、分泌代谢物和DNA序列来实现细胞监测。传感系统可按识别靶标的...
局部表面等离子共振（LSPR）是一种通过入射光与金属薄膜局部“热点”中离域电子相互作用来检测折射率变化的光学方法。LSPR传感器具有体积小、灵敏度高、成本低且适合即时检测等优点。本研究开发基于LSPR的纳米孔阵列（NHA）传感器平台，用于实时、无标记监测探针/靶标结合事件，以支持低水平生物分子靶标的生物医学诊断。为实现液相检测，作者...
微流控技术因能在生物医学、化学和医学中实现小样本、快速、集成化分析而受到广泛关注。随着微电子技术与材料科学的发展，微流控器件在结构设计和功能集成方面取得显著进展。多孔结构作为不连续介质，其特殊流体流动现象为开发新型微流控芯片提供了独特途径。本文首先介绍不同材料多孔结构的制备方法，包括PDMS、PMMA、滤纸、水凝胶和织物等材料的软刻...
现代生活质量高度依赖生物传感器的发展，其在即时检测（POC）技术中发挥关键作用。POC设备可用于快速追踪疾病进展、水质快速分析和食品质量评估。血糖仪、家用早孕试纸和新冠快速检测均是成功生物传感器的典型例子。由于引入选择性生物识别元件，生物传感器可提供高特异性，并以显著降低成本实现便携化。电化学生物传感器平台具有成本低、选择性好、特异...
蛋白质是生命体中最重要的功能有机大分子之一，不仅参与细胞代谢和基因调控，还维护机体免疫与稳态。纳米材料的发展推动了痕量蛋白质传感与检测的显著进步，其中纳米纤维素基蛋白质传感处于该领域前沿。纳米纤维素具有生物相容性高、细胞毒性低、比表面积大、耐久性好和易于商业化等固有优势，在蛋白质传感中表现出突出潜力。本文重点综述以纳米纤维素作为生物...
微生物全细胞生物传感器（MWCBs）利用工程化微生物在目标分析物存在时产生或抑制报告蛋白表达，通过报告蛋白产生的可量化信号测定样品中生物可利用分析物水平，其成本通常低于常规分析仪器，并具备稳健、可微型化、高通量和多联检测潜力。本文系统综述 MWCB 的工作原理，区分微生物表面展示传感器与全细胞传感器，介绍组成型与诱导型表达系统，以及...
即时检测技术对日常健康管理日益重要，但传统生物传感器系统昂贵、笨重且操作困难，限制了其在即时检测中的应用。智能手机的普及与微流控技术的发展为生物传感器应用提供了新途径，将智能手机、微流控组件和传感元件集成，推动智能手机基微流控生物医学传感系统广泛应用。根据分析物不同，常见传感模式包括用于检测细胞和细菌的成像分析、用于检测血糖和血脂的...
适配体是能够选择性结合靶标分子的单链核酸，多数通过系统进化指数富集（SELEX）获得。由于适配体几乎可针对任意分子筛选、可在任意位点修饰且具有可预测的二级结构，其在生物传感器开发中具有重要平台价值。过去二十多年已发表上千篇适配体生物传感器论文，但其在生物医学诊断中的应用仍较初步，多数工作仅用少数模型适配体验证传感概念，临床影响有限。...
本文综述面向生物分析应用的生物分子逻辑系统，重点讨论设计可数字化运行的生物传感器的前景及基础与实际挑战。此类传感器通过由生物分子系统组成的布尔逻辑网络对多种生化信号进行逻辑处理，最终输出“是/否”响应，从而相比传统单输入或并行传感器件实现更高保真度的生物传感。该方式还可将信号处理与化学执行器直接耦合，形成集成的“智能”感知/执行（生...