随着对紧凑、低成本即时诊断生物传感器需求增加，本研究开发了一种基于铂（Pt）纳米颗粒-聚合物复合基质并功能化肌酐酶级联的新型化学阻性生物传感器。该传感器通过酶促反应生成过氧化氢（H2O2），H2O2在Pt纳米颗粒界面发生氧化还原反应，引起传感层电阻变化，从而检测肌酐。将金属纳米颗粒浓度设计在渗流阈值附近，可促进电子通过跳跃和隧穿机制...
复杂体液如全血中生物标志物的快速可靠检测对疾病诊断和监测至关重要，尤其在即时检测场景。本研究开发了一种手持式微流控芯片（lab-on-a-chip, LOC）平台，将芯片内血浆分离与无标记光学生物传感集成，用于实时双通道检测生物标志物。该平台包含两级过滤单元，可高效从全血中分离血浆；同时采用新型梯度光栅周期导模共振（GGP-GMR）...
肌酐是评估肾功能的关键诊断生物标志物。本研究基于商用丝网印刷碳电极（SPCE）开发了便携式非酶与多酶修饰电化学生物传感器，用于检测肌酐。非酶传感器先经电化学活化SPCE，再在-0.5 V下电沉积金纳米颗粒（AuNPs），最后滴涂Nafion膜；AuNPs/SPCE重现性良好，Nafion/AuNPs/SPCE对肌酐具有较高灵敏度和选...
本文提出一种二维环形光子晶体结构，由28×25根硅棒置于空气介质中构成，用作2:1光复用器兼生物传感器。作者通过平面波展开（PWE）和时域有限差分（FDTD）方法计算光子带隙（PBG）与场分布，研究其传感特性。该结构利用特定波长输入到Input0、Input1和Select端口，根据逻辑状态将光导至Output端口。在I0=1、I1...
本研究通过阳极氧化钛箔制备了TiO2纳米管流通膜（TNTsM），并将其作为无酶肌酐检测的生物传感平台。作者制备了多种电极构型，包括管口朝上（TNTsMTU/TNPs/FTO）、管底朝上（TNTsMBU/TNPs/FTO）、含纳米草的管口朝上（TNTsMNG/TNPs/FTO）、闭底纳米管（TNTs/TNPs/FTO）以及TiO2纳米...
慢性肾病（CKD）晚期患者逐年增加，早期发现和持续监测是防止严重肾损伤或肾衰竭的唯一微创手段。本文提出一种低成本、基于机器学习的检测系统，用于实现廉价且准确的肾脏健康检查。该系统被开发为 iPhone 应用，采用相机式生物传感器以及经典机器学习和深度学习技术，根据试纸条的比色变化预测样本中肌酐浓度，并据此将肾病严重程度分类为健康、中...
本研究提出一种基于梯度光栅周期导模共振（GGP-GMR）的手持式生物传感器。与传统 GMR 传感器不同，该器件的光栅周期沿长度方向渐变，使共振波长沿器件长度线性变化。当窄带光正入射时，光在特定光栅周期处发生共振反射，而在其他周期处透射，从而在下方 CMOS 上形成一条暗带；通过监测暗带位移即可确定目标分析物浓度。作者设计并制造了包含...
将生物传感器与智能手机集成已成为检测多种生物分子并替代昂贵实验室仪器的热门方向。本文报道了一种基于梯度光栅周期导模共振（GGP-GMR）的新型智能手机生物传感器系统。该传感器由多个不同周期的光栅组成，每个周期对应并阻挡特定共振波长的光，从而在下方CCD上形成暗带；通过监测暗带位置位移，可确定样品中分子浓度。系统采用LED照明，透射光...
尿液分析在临床中广泛用于评估人体健康状况，对慢性肾脏病（CKD）诊断具有重要意义。铵离子（NH4+）、尿素和肌酐是 CKD 患者尿液分析中的主要临床指标。本文采用电聚合聚苯胺-聚苯乙烯磺酸盐（PANI:PSS）制备 NH4+ 选择性电极，并分别通过固定脲酶和肌酐脱亚胺酶制备尿素和肌酐传感电极。首先，在 AuNPs 修饰的丝网印刷电极...
肌酐是肾疾病最常见且特异的生物标志物之一，通常存在于人血清和尿液中，其水平对肾疾病及多种病理状态均至关重要。因此，以简单、个性化的方式在临床相关范围内检测肌酐具有重要意义。本文开发了一种用于肌酐即时检测的光学传感装置。该生物传感器基于颜色变化产生的光学信号对肌酐进行定量检测，并与智能手机集成，形成手掌大小的肌酐分析装置。传感器通过简...
本文报道了一种低成本、可抛弃的石墨烯/聚乳酸（G-PLA）3D打印电极，经金颗粒（AuPs）修饰后用于检测SARS-CoV-2互补DNA（cDNA）及潜在新冠生物标志物肌酐（creatinine, CNN）。该非酶电化学传感器基于Au修饰的G-PLA平台：AuPs与肌酐发生配位反应，使分析响应下降，从而实现快速、简单的电化学检测；物...
肌酐是用于检测和监测急慢性肾脏病的重要血液指标，但床旁可靠测量在人和兽医医学中仍具挑战。本研究旨在评估 StatSensor（SS）和 StatSensor Xpress（SSX）手持式肌酐检测装置在犬中的精密度和准确度。研究纳入正常（肌酐≤159 μmol/L）、中度（159–354 μmol/L）和重度（>354 μmol/L）...
肾衰竭是患病率最高、病残率和死亡率严重的疾病之一，早期诊断有助于控制疾病并改善预后。血清肌酐水平是反映肾脏生物功能的重要生物标志物，常规采用Jaffe反应检测，正常范围约为0.84–1.21 mg/dL。由于Jaffe法准确性低、灵敏度不足、苦味酸具有爆炸性和毒性，且易受铵离子等非特异性物质干扰，研究者发展了光谱、电化学、色谱以及基...
本文设计并理论研究了基于多孔硅（PSi）的一维缺陷环形光子晶体（APC）生物光子传感器，用于检测血清中肌酐浓度。采用圆柱坐标改进传输矩阵法（TMM）分析其透射特性。传感器结构为[(AB)N/2D(AB)N/2/Si]，由两个一维APC和一个填充血清样品的圆柱缺陷层D组成；A、B为孔隙率分别为34%和87%的交替PSi层。该传感器可感...
肌酐是评估肾、甲状腺和肌肉功能的重要临床生物标志物，其生物传感研究快速发展。酶法肌酐传感器选择性和可靠性好，但存在制备成本高、储存稳定性差等固有缺陷，因此非酶肌酐传感器受到关注，其中电化学传感器最有望用于即时检测。然而，相关研究数量有限，且缺乏系统综述。本文首次聚焦非酶电化学肌酐生物传感，系统梳理不同改性/制备策略及其对灵敏度、选择...
肌酐是评估肾功能及尿毒症早期筛查的重要生物标志物，但传统肌酐检测设备多依赖外部电源且体积较大，限制了其在日常健康监测中的普及。本文报道了一种基于酶修饰氧化锌（ZnO）纳米线压电-酶反应耦合效应的自供电生物传感器，用于实时检测汗液中的肌酐浓度。该器件以ZnO纳米线作为压电换能层，表面修饰肌酐酶、肌酐酶和肌氨酸氧化酶，在机械激励下产生压...
本文提出一种便携式无线尿液检测系统，用于检测尿液白蛋白/肌酐比值（UACR）。系统由低功耗电化学读出专用集成电路（ASIC）和基于2,2'-偶氮双(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)与碳纳米管（ABTS-CNT）的生物传感器组成。ASIC包含恒电位仪、数字电路和电源管理电路，可驱动双通道丝网印刷碳电极（SPCE）执行计时电流法（CA）和循...
肌酐是排尿障碍和肾功能不全的指标，也是前列腺癌晚期的标志物；早期敏感检测肌酐有助于降低前列腺癌相关死亡风险。本研究通过两步法以低成本前驱体制备氮掺杂多孔碳锑（Sb/NPC）纳米颗粒，并将其用作非酶电化学生物传感器。Sb/NPC具有良好氧化还原活性和导电性，修饰在玻碳电极上构成三电极体系，用于标准肌酐溶液的电化学检测。采用循环伏安法、...
便携式生物分子检测系统因即时检测需求而受到关注，推动了芯片实验室（LOC）发展。然而，传统检测多依赖荧光测量，需要片外仪器；将光学生物传感器集成到LOC中可简化并小型化系统，但许多光学传感器还需光栅或棱镜等耦合器件，使光路设计复杂。本研究提出一种基于梯度波导厚度导模共振（GWT-GMR）的新型生物传感器，可将光谱信息转换为空间信息，...
肌酐是反映肾功能和肌肉代谢降解的可靠指标。现有肌酐检测方法受成本和高要求仪器限制。本文报道一种基于肌酐脱亚胺酶（creatinine deiminase, CD）一步选择性转化肌酐的高灵敏安培生物传感器。该传感器的新颖之处在于检测反应生成的N-甲基乙内酰脲（1-methylhydantoin），而非氨。传感化学由肌酐脱亚胺酶作为肌酐...