本文提出一种高灵敏表面等离子共振（SPR）传感器，用于检测癌症生物标志物癌胚抗原（CEA）。传感器采用 Kretschmann 构型，由 FK51A 棱镜、银（Ag）、硫化砷银（Ag3AsS3）、硫化镓（GaS）以及黑磷、石墨烯等二维材料组成；所选二维材料具有优异光学性质，可增强传感界面电场约束。模拟结果表明，所提多层传感器在灵敏度...
人血浆是临床诊断的首选基质，但其复杂组成会产生基质效应，干扰极低浓度生物标志物的准确检测。本研究利用表面等离子共振（SPR）生物传感器，区分血浆中非特异性吸附和血浆内源抗体与识别受体相互作用两类基质效应。作者提出一种组合策略：交替注入血浆与高离子强度缓冲液以洗脱弱吸附组分，采用单表面参考法补偿非特异性吸附贡献，并在血浆中加入抗免疫球...
本研究提出并数值分析了一种用于无标记、高灵敏折射率检测的等离激元金属-绝缘体-金属（MIM）生物传感器。该器件采用六边形谐振腔与其下边界窄矩形狭缝耦合的混合结构，这一此前未见报道的构型可激发两种不同共振模式，从而相对传统 MIM 结构提高光谱分辨率与传感精度。作者采用时域有限差分（FDTD）方法研究光学响应并优化几何参数。优化后的传...
本研究提出一种基于切割石墨烯的局部表面等离子共振（LSPR）生物传感器，并与石墨烯-金纳米颗粒结构对比，用于检测癌胚抗原（CEA）。传感器由金基底、二氧化硅（SiO2）介质层和带周期性切割的石墨烯层构成，利用石墨烯可调共振频率和结构偏振无关特性。在约8.9 THz频段，第一结构吸收率高于99.4%–99.9%，加入金纳米颗粒的第二结...
开发高灵敏、高特异的通用电化学生物传感平台对推进疾病诊断方法和器件具有重要意义。本文创新性地研究了 DNA 长度和构型对 DNA 分子进入纳米孔金（NPG）电极纳米结构的影响。NPG 电极不仅能区分和定量短 DNA 链，还能阻止长 DNA 扩散，从而最小化或消除背景干扰。基于这些发现，作者构建了基于 DNA 的 NPG 电化学通用生...
非小细胞肺癌（NSCLC）是肺癌的主要类型，早期检测对改善患者预后至关重要。血清标志物癌胚抗原（CEA）、鳞状细胞癌抗原（SCCAg）和细胞角蛋白片段19（CYFRA 21-1）在 NSCLC 早期筛查和病理分型中发挥关键作用，但现有检测技术主要依赖抗体结合反应，存在操作复杂、假阳性率高和成本高等不足。本研究旨在开发检测 CEA、S...
本文报道了一种基于共振光学隧穿效应（ROTE）的生物传感器，用于检测癌胚抗原（CEA）。该设计中，传感通过倏逝波与固定在传感器表面的 CEA 相互作用实现。当 CEA 与抗 CEA 抗体结合时，会改变传感器表面的有效折射率，引起共振波长偏移；该偏移可通过同一模式下法布里-珀罗（FP）腔与 ROTE 腔的级联耦合加以识别。实验结果表明...
癌胚抗原（CEA）检测对癌症早期诊断具有重要意义，但现有方法在可及性和特异性方面受限。本研究提出一种基于CRISPR-Cas12a的快速、便捷检测方案，用于直接检测临床血清样品中的CEA，以克服上述局限。该方案首先利用三维DNA滚动机器进行目标识别与信号释放，随后进行5 min的Cas12a介导切割反应。方法可在人血清中实现高抗干扰...
癌症早期诊断要求对血液中肿瘤标志物进行灵敏、准确的检测。本文以牛尿为氮源生物质前驱体，经水热法合成碳点（CUCDs），并将其与辣根过氧化物酶（HRP）标记的癌胚抗原抗体（CEAAb2）偶联，构建 CUCDs@CEAAb2 检测探针，用于电化学免疫传感器检测人血清中的癌胚抗原（CEA）。同时采用超支化聚乙烯亚胺接枝聚氨基苯胺（PEI-...
癌胚抗原相关细胞黏附分子5（CEACAM5）作为广谱肿瘤生物标志物，在分析癌症疗效和进展中具有重要作用。本文提出一种基于锥形多模光纤（tapered MMF）散斑图和二维卷积神经网络（2D-CNN）的新型生物传感器，用于检测CEACAM5。该微光纤表面修饰CEA抗体，以特异性识别抗原。传感器利用锥形多模光纤的模间干涉效应，对不同CE...
癌症是近几十年来最严重的疾病之一，早期诊断对及时治疗和延长生存至关重要。检测因癌症而升高的肿瘤标志物是最直接的方法之一。癌胚抗原（CEA）是结直肠癌最重要的肿瘤标志物之一，也被认为与乳腺癌、胃癌、卵巢癌、胰腺癌和肺癌等相关。传统 CEA 检测多依赖免疫分析，如 ELISA，但操作复杂、成本高且耗时长。因此，研究者发展了多种生物传感器...
开发简便且探针集成的适配体传感器用于肿瘤标志物电化学检测，对肿瘤诊断和预后评估具有重要意义。本文基于双极纳米通道膜中电化学探针的稳定限域，构建了一种探针集成适配体传感器，实现肿瘤标志物癌胚抗原（CEA）的无试剂电化学检测。为稳定固定大量阳离子电化学探针亚甲基蓝（MB），在支撑电极上生长具有不对称电荷的双层二氧化硅纳米通道阵列（SNF...
三维空心光活性纳米材料可借助空心结构的光散射增强光捕获，降低光电转换过程中的能量损失和电子-空穴复合。本文采用模板辅助法和光沉积法合成三维空心HCdS@Au纳米球，构建集光电化学（PEC）、比色分析和光热成像于一体的多模态传感平台。在目标癌胚抗原（CEA）存在下，基于双适配体识别在磁珠上形成夹心结构，随后启动滚环扩增（RCA）并结合...
本文报道了一种基于目标诱导生物催化沉淀（BCP）的分体式光电化学（PEC）免疫分析，用于检测癌胚抗原（CEA），采用In2O3/CdIn2S4异质结作为光敏剂。合成的In2O3/CdIn2S4异质结提高了电荷分离效率并缩短电子传输路径，从而增强光电流，表现出高导电性和光生电子-空穴低复合率。在CEA存在下，辣根过氧化物酶（HRP）通...
本文报道了一种基于超分子主客体相互作用的酶标记策略，用于构建电化学适配体传感器。该策略采用金刚烷修饰的靶标响应型发夹DNA适配体作为亲和生物受体，采用β-环糊精（CD）共价连接氧化还原酶形成的新糖缀合物作为标记元件，从而避免传统生物素-链霉亲和素标记可能带来的干扰。作为概念验证，作者在丝网印刷碳电极（SPE）表面修饰电沉积的蕨状金纳...
上转换纳米颗粒（UCNPs）在体外蛋白传感中已取得显著成功，适配体是常用于修饰纳米颗粒进行蛋白检测的生物分子。然而，UCNPs 与 DNA 修饰过程复杂，且 DNA 骨架磷酸基团易吸附于 UCNPs 表面，限制了实际应用。为克服这些限制，本文提出一种基于聚多巴胺包覆上转换纳米颗粒（UCNPs@PDA）的无修饰荧光生物传感器。该传感器...
本文报道了一种基于多功能纳米复合材料的比率电化学生物传感器。在羧基功能化 MXene 表面原位合成 Fe3O4，并共价结合 [Ru(NH3)6]3+，得到 MXC-Fe3O4-Ru。Fe3O4 和 [Ru(NH3)6]3+ 可中和 MXene 负电性，使材料呈电中性；结合 MXene 的亲水性和导电性，无需额外抗污材料即可构建抗污界...
本文报道了一种用于即时检测癌胚抗原（CEA）的新型便携式电子生物传感器的完整开发。器件以还原氧化石墨烯（rGO）为基底导电层，并采用新型含氮半导体四嗪聚合物 PhPTz 作为抗 CEA 抗体的固定基质。PhPTz 一方面通过四嗪环氮原子与抗体肽段及 N-糖链形成协同氢键，实现抗体的有效固定；另一方面将抗体-抗原结合引起的电荷密度变化...
光学生物传感器凭借无标记检测与光学谐振增强，在疾病诊断中具有高准确度和高灵敏度，但基于贵金属纳米颗粒和精密微机电系统的光学生物传感器成本较高，限制其应用。本文提出一种基于纳米级聚对二甲苯C（Parylene C）薄膜的生物传感器原位再生与复用方法，并以绝缘体上硅（SOI）微环谐振器生物传感器为例进行验证。Parylene C 可通过...
早期癌症诊断需要对血液中肿瘤标志物进行超灵敏检测。为此，作者开发了一种以纳米抗体（Nb）为识别元件的新型微悬臂梁免疫传感器。纳米抗体是保留完整抗原结合位点的最小抗体单元，可在传感器表面形成更密集的受体层，并缩短抗原结合区与传感表面之间的距离，从而显著增强表面应力的产生与传递。由于C端固有巯基，纳米抗体可通过一步反应以定向方式共价固定...