针对多种疾病和治疗的动态免疫反应被认为是疾病状态和治疗效果的重要指标。人外周血单个核细胞（PBMC）作为免疫系统的主要参与者，是评估患者免疫功能的重要指标。因此，建立一种简单且灵敏的工具，在疾病和治疗过程中频繁评估免疫系统具有重要意义。本研究介绍了一种集成系统，将基于电化学阻抗谱（EIS）的生物传感器整合到数字微流控（DMF）设备中...
本研究报道了一种基于溶菌酶淀粉样纤维（AF）上分子印迹聚合物（MIP-AF）的电化学阻抗谱（EIS）色氨酸（Trp）传感器。以苯胺为单体，在 Trp 模板存在下经 FeCl3/HCl 化学氧化聚合包覆 AF，形成 MIP-AF；模板洗脱后留下对 Trp 具有高亲和力的识别空腔。MIP-AF 表现出快速吸附和较大结合容量（50 µM ...
本文提出一种用于诊断 SARS-CoV-2 的电化学免疫传感策略，以 10 µm 间隙金互指微电极（AuIDE）靶向刺突蛋白（SP）。微电极表面经 (3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷（GOPTS）修饰形成环氧基矩阵，便于固定抗 SP 抗体。将约 10 nm 纳米金刚石与 SP 偶联作为目标，通过电化学阻抗谱（EIS，0.1–1 MH...
基于电化学生物传感器的病原菌检测具有简便、特异和灵敏等优点，但识别分子仍需优化。本研究通过生物信息学方法对已报道的PEPTIR-1.0肽序列进行改造，设计并评价了新型识别肽PEPTIR-2.0，用于水样中大肠杆菌O157:H7的电化学检测。PEPTIR-1.0是模拟TIR蛋白、可与O157:H7外膜Intimin蛋白相互作用的肽；改...
隐孢子虫是肠道原虫病原体，是儿童死亡和健康成人腹泻的主要原因之一。检测隐孢子虫对预防潜在暴发具有高度优先性。本文开发了一种简单、易制备、低成本的芯片基电化学生物传感器，用于水样中隐孢子虫卵囊的敏感无标记检测。传感器采用标准光刻工艺制备，具有三电极设计，并通过自组装硫醇化蛋白G与抗隐孢子虫单克隆抗体（IgG3）的杂化层修饰电极。采用电...
本研究评估电聚合分子印迹聚合物（E-MIPs）对 SARS-CoV-2 完整病毒的选择性识别。以 SARS-CoV-2 假病毒颗粒（pps）为模板，通过还原电聚合将 E-MIPs 沉积到丝网印刷电极上，使用水溶性 N-羟甲基丙烯酰胺（NHMA）为功能单体，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺（MBAm）为交联剂。所得 E-MIPs 对模板 S...
本研究提出一种基于自组装单层金纳米颗粒（AuNPs）电极的基因传感器，用于转基因大豆（GMS）的定性与定量检测。传感电极先在硅基底上溅射金膜，再依次自组装1,6-己二硫醇（1,6-HDT）和含硫基团金纳米颗粒，形成单层AuNPs修饰电极；随后将5′端硫醇修饰的CaMV 35S启动子（P35S）互补单链DNA捕获探针通过硫醇-金作用固...
我们提出一种面向电化学阻抗谱（EIS）亲和生物传感器的理性电极设计概念，以显著抑制意外的器件间变异。基于电流分布均匀性会影响器件变异这一认识，作者开发了一种新型微间隙平行板电极（PPE）：两个平面电极的边缘被二氧化硅（SiO2）层覆盖并面对面放置。该结构使电流在平面电极表面均匀分布，并最大化平面电极表面对传感的贡献。作为对比，作者还...
本文报道了一种基于阻抗技术的无标记电化学适配体传感器，用于检测凝血酶。该传感器以单壁碳纳米管（SWCNT）修饰的丝网印刷碳电极（SPCE）为传感平台，利用凝血酶结合适配体（TBA）作为识别探针。TBA通过π–π相互作用固定于SWCNT表面；当存在凝血酶时，TBA与目标凝血酶结合，导致SWCNT表面TBA量减少，且脱离程度受凝血酶浓度...
淀粉样蛋白β(1–42) [Aβ(1–42)] 寡聚体积累与阿尔茨海默病脑内生理改变相关。本研究证明，通过电化学阻抗谱（EIS）诱导沉积金纳米粒子的纳米结构金电极可作为 Aβ(1–42) 构象生物传感器，用于阿尔茨海默病检测。单克隆抗体 12F4 被固定于电化学夹心免疫传感器自组装单分子层上，用于捕获 Aβ(1–42) 单体和寡聚体...
端粒酶过表达与癌症直接相关，该酶本身被科学界视为癌症生物标志物。BIDEA生物传感试纸条（BBS）是一种创新技术，可利用电化学阻抗谱（EIS）检测端粒酶活性（TA）的存在。BBS为互指金（GID）电极阵列，尺寸和操作类似便携式血糖传感器。为检测该生物标志物，BBS表面通过固定端粒样单链DNA（ssDNA）探针进行修饰。将传感器暴露于...
纳米材料可用于修饰电极，提高电导率和电化学传感器性能。金基纳米结构因能与含硫分子形成强Au–S键，常被用作生物传感器表面功能化的锚定平台。本文报道了一种基于金纳米颗粒（AuNPs）和截短适配体Gli4-T的无标记阻抗生物传感器，用于啤酒和酱油等水解基质中麸质的定量检测。该传感器以丝网印刷碳电极为基底，通过电化学沉积AuNPs增强电子...
检测导致血液恶性肿瘤的基因突变是急性髓系白血病（AML）早期诊断的关键。FLT3 基因内部串联重复（FLT3-ITD）突变在 AML 患者中常见，与高白血病负荷和低生存率相关，但现有诊断方法难以兼顾低成本与高分析性能。为此，作者开发了一种基于电化学阻抗谱（EIS）的 DNA 生物传感器，用于识别由 FLT3-ITD 突变引起的 AM...
多联电化学生物传感器可用于消除复杂体液中的基质效应或同时检测多种生物分析物，从而提高灵敏度和诊断准确性。然而，许多低成本电化学生物传感器缺乏可靠的多电极检测与兼容读出系统，难以满足即时检测（POCT）需求。本研究开发了一种新型双电化学传感单元及定制双恒电位计，以解决POCT多电极电化学传感的未满足需求。该双工作电极体系采用含丰富羧基...
三维细胞模型比二维培养更接近体内状态，因此体外研究亟需快速、无创、实时且无标记的分析方法。为表征异质培养物或检测局部药物效应，阻抗谱结合微腔阵列（MCA）可提供空间分辨率。针对以往硅基底MCA不透明、受晶体结构限制且仅含四个方形测量电极的问题，作者采用选择性激光蚀刻（SLE）在熔融石英和硼硅酸盐玻璃中制备无几何限制的微腔。所开发MC...
瘦素是由脂肪组织产生的肽类激素，通过平衡能量摄入与消耗发挥抗肥胖作用。本研究旨在开发一种基于新型固定化技术的超灵敏电化学免疫传感器，用于瘦素相关疾病的早期检测。针对现有抗体固定化方法复杂、成本较高或灵敏度不足的问题，作者提出以氰化溴（CNBr）活化聚对苯二甲酸乙二醇酯镀氧化铟（ITO-PET）工作电极，并通过共价作用固定抗瘦素抗体。...
激酶在细胞生长、增殖等关键细胞过程中发挥调控作用，因此可作为多种疾病（包括多种癌症）发生与预后的潜在生物标志物。现有激酶生物传感器，包括电化学和放射性方法，通常依赖ATP依赖的酶促磷酸化反应进行传感。本文提出一种新型基于相互作用的电化学激酶生物传感器，无需任何化学标记或修饰。其传感基础是激酶催化位点与其底物磷酸化位点之间的蛋白-蛋白...
酶促唾液酸化是细胞识别、病原体入侵和疾病进程中的关键事件，其监测可为病理评估提供新工具。传统荧光或代谢标记方法需要大量功能化糖底物，且底物供应有限。无标记生物传感器可显著降低底物用量，因为分子相互作用会改变界面性质并转化为可测信号；但其对界面状态高度敏感，表面层性质会显著影响响应。本文采用电化学阻抗谱（EIS）监测混合单分子层中双天...
本文报道了一种高灵敏、高响应且无需电解质中存在氧化还原对的无标记生物传感器的实验与计算方法。该传感器以生长在氧化铟锡（ITO）玻璃上的纳米孔阳极氧化铝（NAA）为透明电极，并在其纳米孔表面固定血栓结合适配体（TBA）。通过监测 TBA 功能化 NAA/ITO/玻璃电极在 α-血栓素（α-thrombin）特异性结合后发生的电化学阻抗...
尿液前列腺素E2（PGE2）已被证实可作为尿路感染（UTI）的诊断与预后生物标志物。本文报道了一种新型无标记电液电容器生物传感器，用于在5 min内、<60 μL尿液样本中快速检测PGE2，以支持家庭UTI管理。该传感器基于高特异性单克隆PGE2抗体的亲和捕获，采用非法拉第电化学阻抗谱（EIS）和Mott-Schottky（MS）方...