Impact of protein corona on magnetic particle spectroscopy-based bioassays.
磁性纳米颗粒（MNPs）可通过表面功能化靶向配体获得对特定生物分子的亲和力。功能化MNP（fMNP）在多价靶标存在下发生聚集，导致磁化状态改变；其磁化信号的第三谐波相位可与多价靶标浓度相关。当fMNP悬浮于血清等蛋白丰富介质时，非靶蛋白会非特异性吸附并形成蛋白冠，可能遮蔽靶向配体并改变靶标亲和力。本文以生物素化MNP靶向链霉亲和素的...
Graphene nanogap electrodes in electrical biosensing.
本文首次报道了石墨烯纳米间隙电极在电学生物传感中的应用，用于检测生物分子相互作用。作者以链霉亲和素-生物素体系作为模型系统评估传感器性能。链霉亲和素标记的金纳米颗粒（strep-AuNPs）与生物素功能化纳米间隙发生高亲和结合，使金纳米颗粒在间隙中定位并桥接两侧石墨烯电极，从而引起器件电导变化。研究通过系统改变纳米间隙宽度、金纳米颗...
A novel thermal detection method based on molecularly imprinted nanoparticles as recognition elements.
分子印迹聚合物（MIPs）是能够选择性结合目标分子的合成受体，因此被用作传感器识别元件。本研究通过固相合成制备了针对不同模板的分子印迹纳米颗粒（nanoMIPs），模板包括小分子生物素（biotin）、两种肽（表皮生长因子受体衍生肽和万古霉素）以及蛋白胰蛋白酶（trypsin）。随后将 nanoMIPs 浸涂到热电偶表面，使其测量液...
Increasing Stability of Biotin Functionalized Electrospun Fibers for Biosensor Applications.
本文研究了溶剂和共聚物嵌段长度对电纺聚乳酸/聚乳酸-b-聚乙二醇（PLA/PLA-b-PEG）及PLA/PLA-b-PEG-生物素纤维在水中稳定性的影响。通过调节PLA-b-PEG的嵌段长度，可改善电纺纤维的水稳定性，优于此前报道的纤维。所用溶剂也影响纤维稳定性和亲水性。以1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇（HFIP）成纤的纤维...
Surface Functional Poly(lactic Acid) Electrospun Nanofibers for Biosensor Applications.
本研究制备了表面生物素功能化的亲水且不溶于水聚乳酸（PLA）静电纺纳米纤维，用于潜在生物传感器应用。将不同浓度生物素（最高18 wt%）与聚乳酸-嵌段-聚乙二醇（PLA-b-PEG）共聚物共同掺入PLA纤维，生物素提供表面功能化位点，PLA-b-PEG赋予纤维亲水性。通过场发射扫描电镜（FESEM）和竞争性比色法表征纤维形貌及表面可...
Extreme sensitivity biosensing platform based on hyperbolic metamaterials.
光学传感技术在医学研究和临床诊断中具有重要价值，尤其适用于高稀释溶液中少量分子的检测。基于超材料的无标记等离激元生物传感器已发展出多种方法，但低分子量（<500 Da）生物分子因极化率较低，在高稀释溶液中的检测仍具挑战。本文报道了一种基于双曲超材料（HMM）的微型化等离激元生物传感器平台。该平台由金/氧化铝多层膜构成，可在可见至近红...
A sensitive and selective resonance Rayleigh scattering method for quick detection of avidin using affinity labeling Au nanoparticles.
亲和素是蛋制品中常见的抗营养糖蛋白，热稳定性较高，过量摄入会与生物素结合并引起生物素营养不良，因此食品中需要对其含量进行限制。本文建立了一种基于共振瑞利散射（RRS）和生物素标记金纳米颗粒（AuNPs）的亲和传感检测方法。该方法利用亲和素与生物素之间强而特异的非共价相互作用，使生物素-AuNPs在加入亲和素后发生聚集，导致565 n...
Customization of Protein Single Nanowires for Optical Biosensing.
本文报道了一种基于飞秒激光直写（FsLDW）的全蛋白单纳米线光学生物传感器。以牛血清白蛋白（BSA）、亲和素（avidin）和亚甲基蓝（MB）水溶液为墨水，在低折射率 MgF2 基底上通过双光子光交联直接写出直径约 700 nm 的蛋白纳米线。该纳米线具有良好形貌，表面粗糙度平均约 5 nm，可作为光学纳米波导，在空气中于约 500...
A surface-acoustic-wave-based cantilever bio-sensor.
本文报道一种可扩展的表面声波（SAW）基悬臂梁生物传感器，用于便携式生化检测。器件由分子束外延 GaAs/AlAs 压电薄膜释放成 2.5 μm 厚悬臂梁，顶部制作 50 nm Al 叉指换能器（IDT），底部镀 10 nm Au 并功能化。当分析物与表面识别层结合时，界面应力改变悬臂梁内应力分布，进而改变 SAW 传播速度，使 I...
Hybrid organic semiconductor lasers for bio-molecular sensing.
生物功能化发光有机半导体因可同时作为高效激光材料并与分子相互作用，而适用于生物光子学。本文提出并讨论一种利用该类有机半导体材料作为增益层的激光生物传感器平台，描述其简单结构与工作原理。通过实验和理论分析验证了纳米层检测能力，以评估该生物传感器的潜力与极限。文章解释了有机半导体带来的优势，并与采用染料掺杂材料的激光传感器进行比较。文中...
Biotin-streptavidin binding interactions of dielectric filled silicon bulk acoustic resonators for smart label-free biochemical sensor applications.
本文以生物素-链霉亲和素结合为模型体系，验证了介电填充硅体声波谐振器（BAR）无标记生物传感器的性能。该质量传感器为微加工硅方板，采用介电填充电容激励机制，在拉梅模下工作。生物素修饰的谐振器暴露于10−7 M链霉亲和素溶液15 min后，共振频率下降315 ppm，对应谐振器表面增加质量约3.43 ng。以牛血清白蛋白（BSA）封闭...
An oligofluorene truxene based distributed feedback laser for biosensing applications.
本文报道了首个基于全有机寡聚芴三叶草烯（T3）的分布式反馈（DFB）激光器生物传感器，用于检测特定蛋白与小分子相互作用。该器件以光固化环氧纳米光栅为基底，T3 有机半导体薄膜作为增益层，表面通过聚苯丙氨酸赖氨酸（PPL）单分子层引入胺基，并共价偶联 N-羟基琥珀酰亚胺生物素（NHS-biotin）作为识别探针。当亲和素（avidin...
Improved detection limits of protein optical fiber biosensors coated with gold nanoparticles.
本研究提出一种新型光纤生物传感器构型，基于涂覆贵金属纳米颗粒的倾斜光纤布拉格光栅（TFBG），分别采用金纳米笼（AuNC）或金纳米球（AuNS）。传感膜通过一系列薄膜与单层沉积工艺制备，仅依靠共价键将金纳米颗粒固定于TFBG表面。与未修饰金纳米颗粒的参考传感器相比，所构建生物传感器对目标蛋白具有更高特异性和更低检测限。尽管金纳米颗粒...
Alkanethiol-functionalized terahertz metamaterial as label-free, highly-sensitive and specific biosensor.
特异性生物识别是许多生物过程的关键，亟需高灵敏、无标记的生物传感器。超材料因其独特电磁特性成为生物传感的潜在选择。本研究基于太赫兹超材料，利用十八烷硫醇（ODT）和生物素对其进行功能化，制备了一种用于检测链霉亲和素–琼脂糖（SA）的无标记、高灵敏且特异性传感器。结果表明，超材料的低频和高频共振模式均可用于SA检测；在未稀释商业SA溶...
Attaching biological probes to silica optical biosensors using silane coupling agents.
生物传感器平台需通过表面修饰实现抗污、亲疏水调控及特异性识别，以适用于血液、尿液和废水等复杂基质。回音壁模式（WGM）光学谐振器可无标记检测多种物质，其束缚光场具有倏逝尾，与周围分子相互作用后改变有效折射率，引起共振频率偏移，并因光场循环而获得本征信号放大。二氧化硅微球是最常见的WGM谐振器，但三维微球表面易受污染、缺陷和涂层不均影...
Protein binding detection using on-chip silicon gratings.
本文报道一种基于硅光栅的生物传感器，用于检测表面功能化蛋白结合。所设计的亚波长硅光栅对周围介质折射率变化具有最高 197 nm/RIU 的灵敏度，对光栅表面生物材料厚度变化的灵敏度为 1.61 nm/nm。器件通过多聚赖氨酸、戊二醛和乙醇胺封闭实现链霉亲和素的固定，并消除非特异结合，从而提高选择性和效率。实验中，将浓度为 0.016...
Integrated polymer-based Mach-Zehnder interferometer label-free streptavidin biosensor compatible with injection molding.
本文报道了一种基于高折射率对比聚合物材料体系的集成马赫-曾德尔干涉仪（MZI）生物传感器，并实现了生物素-链霉亲和素结合过程的无标记在线检测。传感器以硅片上5 μm二氧化硅（SiO2）为基底，采用聚酰亚胺（PI，n=1.65）作为波导芯层，Ormoclad作为包层，形成倒脊波导结构。PI表面经氧等离子体活化后，用3-巯基丙基三甲氧基...