FTA-LAMP based biosensor for a rapid in-field detection of
本文提出一种将高灵敏度、高特异性磁阻传感器件、简便DNA提取方法和快速等温扩增相结合的技术，用于现场检测马铃薯内生寄生线虫苍白马铃薯囊线虫（Globodera pallida）。研究采用FTA卡进行DNA提取，采用环介导等温扩增（LAMP）进行DNA扩增，并采用纳米颗粒功能化磁生物传感器进行检测。这三种新兴技术的组合效应使系统能够检...
Labeling on a Chip of Cellular Fibronectin and Matrix Metallopeptidase-9 in Human Serum.
本文报道了一种用于人血清基质中蛋白质标记的微流控芯片。血清是含多种蛋白的复杂样品基质，广泛用于临床检测。作者以健康供体商品化血清加标细胞纤连蛋白（c-Fn）和基质金属蛋白酶9（MMP9）测试器件性能。微流控模具分别采用丙烯酸微铣削和立体光刻（SLA）3D打印制备，并对通道高度进行简单质量控制。优化通道高度150 µm的芯片表现出良好...
Multifunctional Core@Satellite Magnetic Particles for Magnetoresistive Biosensors.
磁阻（MR）生物传感器具有体积小、成本低、灵敏度高且易于阵列化实现多路检测等优点，磁性纳米颗粒（MNPs）是其理想识别标签。然而，MNPs易聚集、稳定性差，且表面生物功能化常会削弱其磁响应。本文报道了一种MR生物传感器：将商用氧化铁MNP聚集体表面包覆金纳米颗粒（AuNPs），形成核心@卫星磁性颗粒（CSMPs），并利用光化学固定技...
Reviewing Magnetic Particle Preparation: Exploring the Viability in Biosensing.
本综述文章从概念上研究了磁性纳米颗粒用于生物传感的要求，并将其与作者薄膜组合中的示例系统相关联。通过分析不同磁性相的固有磁性能，确定了可能对生物传感技术感兴趣的磁性颗粒尺寸范围。采用不同的电子束光刻策略，探索实现该尺寸范围内小磁性颗粒的可能途径。为此制备了三种从500 µm到50 nm的颗粒系统，目标分别是可调垂直磁化合成反铁磁、单...
Point-of-care quantification of serum cellular fibronectin levels for stratification of ischemic stroke patients.
缺血性卒中患者血清中细胞纤连蛋白（cellular fibronectin, c-Fn）水平较高，而重组组织型纤溶酶原激活剂（rtPA）溶栓治疗的决策时间窗短（<4.5 h），给即时诊断（PoC）平台开发带来挑战。作者报道了一种基于磁阻生物传感器平台的病例分层方法，可在临床相关时间窗内用少量血清定量 c-Fn。该平台采用不同比例的生...
Multiple Bacteria Identification in the Point-of-Care: an Old Method Serving a New Approach.
细菌感染的准确诊断对有效治疗决策至关重要。由于多数感染性疾病具有多病原性，多重检测对诊断必不可少。然而，基于核酸扩增方法的多重检测通常依赖多对引物和/或多个反应室，从而增加分析成本与复杂性。本文基于细菌16S核糖体RNA基因，开发了一种采用通用引物对和特异性寡核苷酸探针阵列的聚合酶链反应（PCR）方法。检测系统由微加工生物芯片上磁阻...
Performance Validation of a Planar Hall Resistance Biosensor through Beta-Amyloid Biomarker.
磁传感器在生物医学应用中具有巨大潜力，尤其适用于磁标记生物分子和细胞的检测。基于平面霍尔效应传感器相比其他磁传感器具有更优热稳定性的优势，作者设计了一种无需外加磁场即可检测磁标签的便携式生物传感器平台。该三层传感器由 Ta(5 nm)/NiFe(10 nm)/Cu(x=0–1.2 nm)/IrMn(10 nm)/Ta(5 nm) 组...
Detection of BCG bacteria using a magnetoresistive biosensor: A step towards a fully electronic platform for tuberculosis point-of-care detection.
结核病是重大公共卫生问题，2015年影响超过1040万人，是感染性病因中发病和死亡的主要原因之一。目前结核即时检测主要依赖齐-尼氏痰涂片镜检，该方法繁琐、易受人为误差和感染风险影响，检出限约为10^4 cells/mL。在资源匮乏地区，迫切需要更实用、检出限更低的检测手段。本研究采用磁阻生物传感器检测卡介苗（BCG）细菌，作为结核分...
Graphene veils: A versatile surface chemistry for sensors.
生物传感器性能常受传感器与样品界面限制，血液、尿液等复杂基质可使检测限下降1–4个数量级。理想表面化学应薄、保形、允许多种共价连接，并在洗涤和检测中保持完整且不干扰换能。本文报道氧化石墨烯（graphene oxide, GO）旋涂形成的约4 nm薄“面纱”，可作为适用于多种传感器材料的通用表面化学。GO薄膜可涂覆于不同传感器表面，...
An efficient biosensor made of an electromagnetic trap and a magneto-resistive sensor.
磁阻生物传感器因高灵敏度、低成本、小尺寸和直接电输出而具有应用价值。其通常用超顺磁微球标记生物靶标，并通过探测微球杂散磁场实现检测。本文报道一种新型磁生物传感器装置，用电磁陷阱替代传统“三明治”检测模式，并展示其对大肠杆菌（E. coli）的检测能力。该陷阱由载流微线形成，可将磁珠吸引并固定到隧道磁阻传感器（TMR）上方的传感空间内...
Magnetoresistive sensor for real-time single nucleotide polymorphism genotyping.
本文报道一种磁阻传感器平台，用于实时检测 DNA 靶标中的点突变，具体检测人类 β-珠蛋白基因两个位点的单核苷酸多态性。该传感器采用差分平面霍尔效应桥（dPHEB）几何结构，通过比较传感区与局部集成负参考区上结合的磁性微珠数量差异产生信号。磁性微珠由传感器偏置电流产生的自磁场磁化，无需外加磁场。传感器集成于带温度控制的微流控系统中，...
Single cell detection using 3D magnetic rolled-up structures.
本文提出一种由二氧化硅（SiO2）层和鱼骨状磁性薄膜构成的三维卷曲结构生物传感器，用于单细胞检测。该传感器以硅（Si）为基底，在 100 nm SiO2 上制备 10 nm 铬（Cr）粘附层、90 nm 镍铁（Ni80Fe20）鱼骨状磁性薄膜和 10 nm Cr 盖层，并通过刻蚀释放形成直径约 25 μm 的三维环状结构。磁阻（MR...
Single cell detection using a magnetic zigzag nanowire biosensor.
本研究设计了一种磁性锯齿纳米线器件，用于单细胞生物传感。作者采用电子束光刻、电子束蒸发和lift-off工艺，在硅沟槽基底上制备了宽度分别为150、300、500和800 nm的坡莫合金纳米线。器件由Cr/坡莫合金/Cr纳米线、硅沟槽结构和金电极组成，通过四探针法测量单磁性细胞附着前后的磁阻响应。实验在不同磁场方向下测试，结果表明该...
Microfluidic package design for magnetoresistive biosensors.
磁阻生物传感器（包括 GMR、TMR、AMR）若要进入临床和消费级应用，必须解决生物材料耐受温度、裸芯片表面暴露、微流控封装生物相容性、绝缘与非磁性、低成本可制造等约束。本文针对标准半导体封装与生物传感器制造不兼容问题，提出一种面向磁阻生物传感器的微流控封装与宏微互连架构。该架构将硅基磁阻传感器芯片通过引线键合安装到印刷电路板上，再...
Magnetoresistive immunosensor for the detection of Escherichia coli O157:H7 including a microfluidic network.
本文报道了一种用于在食品和临床样品中免疫磁检测并定量致病性大肠杆菌O157:H7的手持式微系统。作者开发了将三维微流控网络与微加工生物传感器集成的芯片技术，完成了传感膜优化、微流控电路设计、生物检测协议开发以及安全便捷封装。该生物传感器通过抗体—抗原反应将抗原预先固定在传感表面，并检测与抗原结合的超顺磁微球引起的小磁场变化。传感膜采...