铜-硫醇纳米结构由半胱氨酸（Cys）和谷胱甘肽（GSH）与铜离子自组装形成，具有结构稳定和化学功能多样等优势，适用于氧化还原应用。本研究合成 Cu-Cys-GSH 纳米颗粒，并构建电容生物传感器，用于超低浓度过氧化氢（H2O2）检测。检测机制基于类 Fenton 反应：H2O2 与 Cu-Cys-GSH 纳米颗粒作用，通过 Cu2+...
本文报道了一种基于 lab-on-CMOS 的生物传感器微系统，用于无标签、实时定量追踪 RAW 264.7 小鼠 Balb/c 巨噬细胞的增殖。该平台将互补金属氧化物半导体（CMOS）芯片与细胞培养封装集成，芯片上布置 16 个电容—频率传感像素，每个像素包含互指电极和专用信号转换电路。巨噬细胞接种于电极表面后，细胞贴附、运动和分...
本研究开发了一种用于检测蛋白A（Protein A, PA）的电容生物传感器。金电极通过热蒸发沉积铬/金薄膜并经光刻图案化，在硅片上制备。采用硫脲（TU）与氯金酸（HAuCl4）层层自组装（LbL），并用硼氢化钠化学还原生成金纳米颗粒（AuNPs），构建不同层数的TU/AuNPs探针，用于固定人免疫球蛋白G（human IgG）。人...
本文提出一种基于电阻和电容的葡萄糖生物传感器，兼具定量、良好线性、温度校准和实时检测优势。其中对称蛇形电阻作为温度传感器，通过增大与葡萄糖溶液的接触面积，使电阻随温度变化，实现对溶液温度的有效监测；交织电容作为生物传感器，与葡萄糖溶液充分接触，使电容随浓度敏感变化，实现高灵敏度监测。器件采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控通道，形成...
本研究报道了一种氧化石墨烯（GrO）修饰的双指交叉电容（DIDC）生物传感芯片，用于高选择性和快速检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）刺突蛋白S1。该DIDC生物活性表面以含Pt/Ti电极的SiO2基底为换能器，通过GrO/EDC-NHS/抗SARS-CoV-2抗体的层层界面自组装化学构建。该平台表现出良好的重现...
随着智能生物传感器需求与普及度的提高，开发多种基于精液生物标志物（前列腺特异性抗原，PSA）的生物器件用于日常应用成为新方向。本文采用通用策略，开发了一种下一代微型化电容型生物标志物传感器，可实现对PSA的直接、快速定量和超快选择性检测。为制备低成本PSA生物传感器，作者对互指电容（IDC）进行生物功能化，使其能够在0.1–10 μ...
本研究报道一种基于电容式生物传感器的快速、选择性、灵敏的自动顺序进样流动系统，用于检测耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的 mecA 基因。将 25 碱基 DNA 捕获探针固定于金电极表面，并集成于电容传感芯片中；系统对电极施加恒定电流脉冲并记录电极/溶液界面电容。目标 DNA 注入后与捕获探针杂交，引起电容变化 ΔC；ΔC 与目...
本研究开发一种无标记、无试剂的电容式适配体传感器，基于简单面对面电极对电容换能器。换能器电极对由金电极和氧化铟锡（ITO）膜组成，微米间距，用双面聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）胶带间隔。适配体和1-十二烷硫醇（DDT）在金电极表面自组装形成自组装单分子层（SAM），分别作为生物识别元件和防止非特异性蛋白结合。电化学表征表明SAM形成...
本文报道了一种可量产、一次性使用的三维（3D）全对称结构电容生物传感器，用于细胞浓度检测。该传感器基于集成电路封装引线框架构建，采用镀金互指电极，并通过全对称 3D 结构改善电场均匀性与灵敏度。在镀金电极表面依次固定 3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）和戊二醛，形成可捕获细胞的醛基识别层；在传感区上方叠加微流控通道，使细胞悬液体...
分子印迹聚合物（MIPs）是能够选择性结合模板分子的合成受体，可替代酶和抗体作为传感识别元件。本文报道了一种便于制造的无标记电容传感器与分子印迹纳米颗粒（nanoMIPs）集成的方案。采用固相合成法制备针对两种不同尺寸和性质模板的 nanoMIPs，包括小分子四氢大麻酚（THC）和蛋白胰蛋白酶（trypsin）。将 nanoMIPs...
本研究开发了一种基于电容换能的亲和传感器，用于检测河水中苯并[a]芘（BaP）。作者比较了两种识别元件：合成受体类似物分子印迹聚合物（MIPs）和天然抗BaP单克隆抗体（mAb）。对MIPs采用了不同聚合策略：先批量合成MIP微球再共价偶联到电极表面，或在电极表面通过电聚合原位合成MIPs；其中原位电聚合策略效果最佳。进一步从灵敏度...
本文报道了一种基于M13噬菌体的电容式流动注射生物传感器，用于检测沙门氏菌。以戊二醛为交联剂，将沙门氏菌特异性M13噬菌体固定在聚酪胺/金电极表面。修饰后的电极可通过丝状噬菌体表面展示的氨基酸基团特异性结合沙门氏菌。检测后使用碱性溶液破坏传感表面与分析物之间的结合，使电极可重复使用多达40次。该电容系统重现性良好，相对标准偏差为1....
革兰氏阴性菌是环境中常见微生物，快速区分其与革兰氏阳性菌具有重要意义。本文以大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）为模型，报道了一种基于交流电动力学（AC electrokinetics）和电容传感的现场检测革兰氏阴性菌方法。商用微电极经脂多糖（LPS）特异性适配体功能化后，利用介电电泳（DEP）将活菌快速富...
微生物组对健康的影响日益受到关注。虽然多种细菌与疾病相关，另一些则具有益生菌作用，但介导这些变化的个体生物分子往往未知。研究这些因子在体内的主要困难是其在复杂环境中丰度极低。作者近期从皮肤共生菌痤疮丙酸杆菌中鉴定出首个分泌型细菌抗氧化蛋白RoxP，提示其可能参与维持皮肤氧化还原稳态。为研究RoxP在体内的效应与分布，本研究采用基于分...
本文报道了一种基于聚偏氟乙烯（PVDF）薄膜的电容生物传感器，用于葡萄糖检测。该器件由夹在两个电极之间的 PVDF 薄膜构成，通过测量电解质与电极界面处介电层的介电性质变化实现传感。葡萄糖氧化酶（GOx）被固定在电极上，用于催化氧化葡萄糖。在实际检测中，葡萄糖与 GOx 发生生化反应并产生自由电荷载流子，使电极间电位差增大，从而形成...
本研究开发了一种高灵敏电容生物传感器，用于监测水样中安非他命前体N-甲酰安非他命（N-formylamphetamine, N-FA）的痕量水平。传感元件为表面固定分子印迹聚合物（MIPs）的金电极。采用带定时进样的连续流动系统模拟下水道、泉水、河流等流动水体，以增强实际应用性。MIPs因在恶劣环境条件下稳定而用作识别元件，并通过热...
本文报道一种基于叉指电极（IDE）的无标记亲和型电容生物传感器，用于核酸检测。作者优化了巯基化 DNA 探针的纯化与固定流程，以减少商业探针中污染物对金电极表面自组装的影响，并在清洁后的金微电极上共价固定基于西尼罗病毒 Kunjin 株序列的 24 核苷酸单链 DNA 探针。传感器通过测量 IDE 间双电层电容变化来识别互补靶 DN...
将有机与无机材料结合构建杂化纳米结构，是开发无标记生物传感平台并克服电容传感器在液体中漏电流问题的有效途径。本文采用超薄高介电常数 Al2O3 层与纳米结构有机功能尾相结合，构建可在液体中直接监测生物特异性相互作用且适用于极低分析物浓度的平台。作为概念验证，作者报道了一种可逆无标记谷胱甘肽-S-转移酶（GST）生物传感器。该传感器通...
本研究报道了一种基于电容生物传感器检测黄曲霉毒素B1（AFB1）的策略。作者采用生物印迹技术，以卵白蛋白为模板蛋白，在酸性条件下使其变性，再加入AFB1作为模板分子，经戊二醛交联并透析去除模板后，获得对AFB1具有特异性识别位点的印迹蛋白。将该印迹蛋白固定于金电极表面，利用电流脉冲法测量电极电容变化，实现AFB1的无标记检测。结果表...
本文首次提出一种基于简单分形结构的电容生物传感器，用于性决定区域Y（SRY）基因的无标记检测与定量。SRY基因位于Y染色体短臂，参与男性性腺发育，其突变或异常与不育、性功能障碍及多种基因突变疾病相关。作者设计了硅基分形电容传感器，采用Parylene C作为介电钝化层以提高传感性能，并集成PDMS微通道以便在检测区进行流体处理。传感...