水产养殖是全球重要食品生产领域，面临水质管理、食品安全和水产动物应激健康挑战。皮质醇是鱼类关键应激生物标志物，双壳贝类中大肠杆菌（E. coli）污染是食品安全关键指标，需要灵敏实时检测方法。基于液晶（LC）的免疫传感器因高灵敏度、快速响应和无标记光学检测能力而成为检测生物分析物的有前景方案。本研究探索开发和应用 LC 免疫传感器，...
皮质醇是评估压力的可靠生物标志物，推动通过外泌汗液检测它的可穿戴传感器研究。由于汗液中皮质醇含量极低，通常为8–140 ng/mL，开发此类生物传感器需要具有合适灵敏度和选择性的生物受体。本文提出一种系统仿生方法和半自动高通量筛选工具，用于快速选择生物受体，替代从头计算肽学设计。首先从蛋白质数据库筛选候选蛋白，通过分子对接和Auto...
结构转换适配体（SSA）能够借助靶标诱导的构象变化实现分子的灵敏、连续检测，但从头开发 SSA 过程复杂且耗时。本文提出一种理性优化 SSA 的策略，在提高适配体结合亲和力的同时引入靶标依赖的构象转换，使其更适用于真实生物传感场景。作者利用核磁共振（NMR）和计算建模识别关键结构特征，并据此优化靶标存在下的构象转换；同时采用大规模微...
可穿戴生物传感器能够连续实时获取生理数据，有望用于个体化健康评估与疾病监测。局域表面等离子共振（LSPR）可穿戴传感器因对特定分析物相互作用敏感而具有广泛应用潜力。皮质醇是与压力水平密切相关的重要应激生物标志物，对内分泌应激反应的理解和分析对评估人体机能、诊断压力相关疾病和监测心理健康至关重要。本研究通过在三氨基丙基三乙氧基硅烷（A...
口腔健康监测即时检测（PoC）系统需求持续增长，新冠疫情凸显快速PoC检测不足。作者此前报道了两种新型生物传感器：有机电解质门控场效应晶体管（OEGFET）适配体传感器用于唾液皮质醇检测，分子印迹电化学阻抗谱（MIP EIS）传感器用于呼出气冷凝液（EBC）中8-异前列腺素检测。本文首次将这两种已台架验证的传感器与微型半密封软流体封...
基于液晶（LC）的生物传感器利用分析物在液晶-水或液晶-固体界面扰动有序排列的液晶分子，产生可在偏光光学显微镜（POM）下观察的光学信号。此前研究通过施加弱电场使液晶从垂直取向易于倾斜，从而增强低浓度分析物的光学响应。本研究提出一种无需电场的信号放大策略：用聚乙烯醇（PVA）和二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵（DMO...
本文报道了一种可植入肾上腺的柔性电生理（EP）探针，用于连续监测慢性与急性应激相关的肾上腺皮质和髓质细胞活动。探针以 5 μm 聚酰亚胺（PI）为基底，图案化四通道金/铬（Au/Cr）电极，并用 2 μm SU-8 封装，通过箭头形尖端纵向穿透并锚定于肾上腺被膜，植入后仅保留约 7 μm 柔性传感层，经柔性扁平电缆（FFC）和四针连...
本研究报道一种基于还原氧化石墨烯（rGO）通道化学电阻的生物传感器，用于直接免疫检测压力生物标志物皮质醇。皮质醇单克隆抗体（c-Mab）通过EDC/NHS共价偶联固定于rGO通道表面，并以乙醇胺（EA）封闭非特异性结合。当皮质醇与c-Mab特异性结合时，rGO通道电阻发生变化，通过测量源漏电流/电阻实现无标记直接检测。该传感器在rG...
分子印迹聚合物（MIPs）作为合成多聚受体，近年来已成功与热换能器结合用于小分子检测，但此前多与平面电极结合，限制了体内应用。本研究通过滚涂法将 MIP 颗粒负载于聚乳酸（PLLA）功能化热电偶上，开发了一种新型生物传感器平台。作为原理验证，将多巴胺 MIP 掺入 PLLA 涂层热电偶，并使用自制热转移装置分析缓冲液中多巴胺浓度增加...
皮质醇是一种重要的糖皮质激素，其生化过程影响多种生理与病理过程，也是创伤后应激障碍、库欣综合征、艾迪生病等多种疾病的生物标志物。能够实时监测脂肪组织皮质醇浓度的植入式生物传感器，有望革新这些疾病的诊断与治疗，并成为重要的研究工具。为此，作者基于生理文献建立了一个数学模型，用于预测脂肪、肌肉和脑组织中动态皮质醇浓度，这些组织中存在大量...
长期植入的生物传感器常在植入后1–2个月因胶原富集包囊形成而灵敏度下降。糖皮质激素可减少胶原沉积，但长期全身给药副作用明显。作者假设极低速率释放强效糖皮质激素地塞米松（dexamethasone, DEX）可在植入部位产生局部抗炎作用而不引起全身效应，并以静脉血清皮质醇水平作为全身暴露指标。研究在猪皮下植入模拟葡萄糖传感器阵列，通过...