Recent advances in biosensor for detection of lung cancer biomarkers.
肺癌是威胁全球人类生命的主要恶性肿瘤,死亡率最高。肺癌的早期检测对早期诊断和后续治疗至关重要。然而,传统检测方法因灵敏度低、成本高和侵入性操作而应用受限。肿瘤标志物作为生化参数,可反映肿瘤发生与进展,在生物传感器开发中具有灵敏、便捷、低成本等优势,是构建肺癌检测生物传感器的理想候选物。本综述系统介绍了2013—2019年用于检测肺癌...
肺癌是威胁全球人类生命的主要恶性肿瘤,死亡率最高。肺癌的早期检测对早期诊断和后续治疗至关重要。然而,传统检测方法因灵敏度低、成本高和侵入性操作而应用受限。肿瘤标志物作为生化参数,可反映肿瘤发生与进展,在生物传感器开发中具有灵敏、便捷、低成本等优势,是构建肺癌检测生物传感器的理想候选物。本综述系统介绍了2013—2019年用于检测肺癌...
本文报道了一种基于二氧化锰(IV)纳米棒/金纳米粒子纳米复合固定化层的无标记电化学免疫传感器,用于定量检测甲胎蛋白(AFP)。MnO2纳米棒经水热法合成,金纳米粒子电沉积于玻碳电极表面,形成 MnO2NRs@AuNPs 修饰层;该复合层可高效固定抗 AFP 抗体并增强电化学信号。利用 SEM、HRTEM、XRD 表征纳米材料,采用循...
由于石墨烯量子点(GQDs)与氧化石墨烯具有相似的电化学性质,被认为是设计电化学生物传感器的潜在材料。本研究合成平均直径约7 nm的GQDs,并用于构建检测食品毒素黄曲霉毒素B1(AFB1)的电化学免疫传感器。采用电泳沉积法将化学合成的GQDs沉积到氧化铟锡(ITO)玻璃基底上,再利用EDC-NHS交联剂将AFB1单克隆抗体共价固定...
本研究设计了一种用于检测RACK1的超灵敏无标记电化学免疫传感器,采用11-氰基十一烷基三甲氧基硅烷(11-CUTMS)作为固定化基质,在一次性、低成本、可重复的ITO电极表面构建自组装单层,以高效负载anti-RACK1抗体。通过扫描电镜、原子力显微镜和傅里叶变换红外光谱验证抗体固定化效果,并用电化学阻抗谱和循环伏安法表征传感器界...
本研究开发了一种低成本电化学免疫传感器,用于快速检测癌症生物标志物黑色素瘤相关抗原1(MAGE-1)。传感器制备基于羧乙基硅烷三醇(CTES)自组装单分子层,将抗MAGE-1抗体共价固定于ITO电极表面。采用电化学阻抗谱(EIS)和循环伏安法(CV)监测MAGE-1抗原识别过程,并利用单频阻抗(SFI)研究抗体-抗原相互作用。通过扫...
孕酮(P4)是一种激素,当浓度超过一定水平时可引起人体神经病理紊乱。本研究开发了一种能够灵敏、选择性检测P4的电化学免疫传感器。合成具有优异生物相容性的硫堇-氧化石墨烯(Thi-GO)复合材料并涂覆于洁净玻碳电极表面。将P4包被抗原(P4-OVA)固定于电极上,随后加入样品及生物素化抗体(biotin-P4 Ab),游离P4可与P4...
器官芯片是用于模拟人体组织与器官重要生物学和生理参数的微型化微流控三维模型,近年来已成为个性化医疗和药物筛选的可行平台。这些体外模型具有仿生组成、结构和功能,有望替代传统平面静态细胞培养,并弥补现有临床前动物模型与人体之间的差距。多个类器官模型还可通过微流控相互连接,以分析多器官相互作用。尽管已建立多种人源器官芯片模型,但多传感器系...
样品与换能器表面之间的界面关系对生物传感器性能至关重要。本研究通过向免疫球蛋白结构中引入二硫基团,比较了抗体在裸金基底上共价自组装的不同策略;这些二硫基团可作为锚定分子,自发化学吸附于清洁金表面。二硫基团通过抗体结构中的伯胺、羧酸和碳水化合物化学引入。以中风标志物神经元特异性烯醇化酶(NSE)检测为模型体系,经碳水化合物链定点修饰的...
Bcl-2 和 Bax 是肿瘤细胞凋亡关键调控蛋白,常用于监测凋亡和评估抗癌药效。本文构建了一种新型三明治型双信号标记电化学免疫传感器,用于同时检测 Bcl-2 和 Bax。以还原氧化石墨烯(RGO)修饰玻碳电极为基底,固定抗 Bcl-2 和抗 Bax 抗体捕获目标抗原;采用抗体修饰的 CdSeTe@CdS 量子点(QDs)和银纳米...
本文展示了一种用于检测前列腺特异性抗原(PSA)的敏感电化学凝集素基免疫传感器的构建。本研究使用三种具有不同碳水化合物特异性的凝集素对 PSA 进行糖谱分析,PSA 是前列腺癌(PCa)诊断中最常见的生物标志物。生物传感器显示,PSA 糖链中高丰度存在 α-L-岩藻糖和 α-(2,6)-连接的末端唾液酸,而仅痕量存在 α-(2,3)...
本文验证了一种基于多孔硅(pSi)膜修饰电极的无标记电化学生物传感器,用于检测作为微生物污染指示模型的MS2噬菌体。多孔硅膜提供纳米通道结构,传感机制基于MS2与固定在通道内的捕获抗体结合后造成纳米通道部分堵塞。通过差分脉冲伏安法(DPV)测量到达电极表面的电活性物质氧化电流,定量表征通道堵塞程度。该免疫传感器在缓冲液中的检出限为6...
心血管疾病(CVDs)的早期准确诊断对防止患者不可逆损伤甚至死亡至关重要,因此发展用于检测和定量心脏生物标志物的生物传感器具有重要意义。电化学生物传感器具有快速、低成本、便携和易操作等优势,而纳米技术可显著提高其灵敏度。本综述系统总结了纳米纤维材料在电化学生物传感器中用于超灵敏检测心脏生物标志物的研究进展,并提出了按纳米纤维电导率和...
生物传感器本应是用于快速检测病原体、蛋白质及其他分析物的便携式低成本工具,全球生物传感器市场年规模已超过100亿美元,并在消费、医疗和工业检测中具有重要应用前景。然而,成本仍是其广泛商业化的关键障碍:虽然廉价电极、电路和组件的发展降低了部分成本,但多分析物生物传感器阵列的发展又推高了系统复杂度与成本。对于某些系统,通过再生实现传感器...
本文报道了一种用于敏感检测癌胚抗原(CEA)的新型三维折纸式微流控纸基电化学免疫装置(m-PEI)。该装置以Au@Pd合金纳米颗粒修饰的多孔纸工作电极为传感平台,通过原位生长Au@Pd纳米层提高电极导电性、增大有效表面积,并催化过氧化氢还原以放大响应。Au@Pt核壳纳米颗粒作为信号载体,负载二抗(McAb2)、亚甲基蓝(MB)氧化还...
在药物筛选中,为潜在新制剂筛选天然或化学化合物通常耗时费力。生物传感器作为新型分析器件,已在常规临床诊断中展现出良好的通用性与检测能力。其核心是将蛋白等生物识别元件与安培或光学换能器偶联,从而对特定分析物实现选择性、灵敏且准确的检测。近年来,药物研发早期对药代动力学研究的需求快速增长,同时低分子量药物检测的要求不断提高,推动了新型生...
病原菌检测仍是生物防御、院内感染和食品安全领域的挑战。本研究旨在开发一种简便的电化学免疫传感器,用于检测致病性金黄色葡萄球菌ATCC25923。该传感器通过3-巯基丙酸(MPA)自组装单分子层(SAMs)固定抗金黄色葡萄球菌抗体而构建。将基底浸入含SAMs的有机溶剂中,使分子自组装层与金表面共价结合。采用循环伏安法(CV)和电化学阻...
本文报道了一种用于检测奥卡达酸(okadaic acid, OA)的电化学免疫传感器,并在自动化流动条件下以间接竞争免疫分析格式实现在线检测。传感器通过将修饰有OA的磁性微珠注入流动池并固定于丝网印刷碳电极(SPCE)表面构建。样品中的游离OA与电极表面固定化OA竞争结合抗OA单克隆抗体(anti-OA-MAb),随后加入碱性磷酸酶...
传感界面的长期稳定性是生物传感器制备中的关键问题。本文开发了一种基于金纳米粒子(AuNP)修饰玻璃碳(GC)电极界面(GC-Ph-AuNP)的新型稳定电化学免疫传感器,用于检测癌胚抗原(CEA)。首先,GC 电极经 1,4-苯二胺修饰形成稳定层;随后,AuNPs 通过 C-Au 键结合到 GC 电极表面;抗 CEA 抗体直接吸附于 ...
基于抗体的传感器能够实现对多种病原菌及其相关毒素的快速、灵敏分析。本文对这类免疫传感器格式的实施进行了批判性评估,重点讨论其工作原理、存在问题以及用于现场分析的潜力。文章首先概述病原菌检测的传统方法,包括细菌培养、生化鉴定和核酸扩增,并指出其耗时长、受基质干扰或无法直接反映毒素产生等局限。随后系统介绍多克隆抗体、单克隆抗体和重组抗体...
本文报道两种用于鉴定和定量检测大孢芽孢杆菌(Bacillus globigii,炭疽杆菌非致病模拟物)的策略。第一种是无标记金属增强电化学免疫传感器:抗BG抗体经半胱胺偶联自组装于金石英晶体电极,银亚电位沉积单分子层或吸附银纳米粒子作为氧化还原探针;BG芽孢与抗体结合后形成抗原-抗体复合物,使电极表面对银探针绝缘,氧化还原电流变化与...