肌钙蛋白是血液中可用于指示心肌损伤和心血管风险的生物分子。本研究开发了一种基于“开启型”荧光检测的生物传感器，用于检测心脏肌钙蛋白I（cTnI）。该传感器以高荧光效率的CdSe/ZnS量子点（QDs）修饰超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIONs），并以适配体作为识别探针，旨在提高荧光效率并通过磁分离实现传感器重复使用。采用Zeta粒径仪...
心血管疾病每年导致约47万例死亡，其中心肌梗死占49.2%，人肌钙蛋白I（cTnI）是诊断心肌梗死的关键生物标志物。基于肽的生物识别元件具有合成容易、成本低、稳定性好和分子量小等优点，是开发快速、高效、选择性cTnI检测方法的潜在候选，但相关研究仍不足。为此，本研究采用生物信息学方法设计新的cTnI生物传感器候选肽，并提出新的计算优...
基于绝缘体上硅（SOI）场效应晶体管的生物传感器具有高潜力，可用于检测肌钙蛋白 I 等生物分子，并支持无标记实时分析。本研究旨在开发用于检测急性心肌梗死标志物——肌钙蛋白 I 的 SOI 生物传感器设计。该设计的显著特点是在生物传感器表面直接集成两个接地电极，可有效消除液样静电势并降低生物传感器元件的物理击穿风险。实验采用高特异性抗...
基于离子敏感场效应晶体管（ISFET）与适配体结合的生物传感器，可为即时检测（POCT）提供快速、无标记检测多种生物标志物的便捷方案。本文报道了一种用于检测适配体–靶标相互作用的便携式 PC 控制 ISFET 读出装置。该装置支持对同一芯片中不同 ISFET 进行选择性寡核苷酸修饰，并采用 Ta2O5 栅 ISFET 结构以减小俘获...
肌钙蛋白I（Troponin I）是心肌损伤时释放入血循环的蛋白质，因敏感性和特异性高，常用于诊断心肌损伤。为电化学检测肌钙蛋白I，作者采用水热法制备了四重三维激光刻写石墨烯/二硫化钼功能化氮掺杂石墨烯量子点杂化木质素基银纳米粒子（3D LSG/MoS2/N-GQDs/L-Ag NPs）增强基底。通过改变MoS2前驱体，分别形成Mo...
本文报道了一种用于检测心肌肌钙蛋白I（cTnI）的新型纳米结构电化学免疫传感器。抗cTnI单克隆抗体被固定在经还原氧化石墨烯（rGO）和聚酪胺（Ptyr）修饰的石墨电极上，采用差分脉冲伏安法（DPV）进行无标记检测。该传感器工作范围宽，为4 pg mL−1至4 ng mL−1，检出限为4 pg mL−1，显著低于人血清基线水平，并在...
心肌梗死（MI）与心脏骤停、死亡及器官损伤密切相关。放射学检查和心电图虽可用于 MI 初筛，但对早期检测敏感性不足。基于血液生物标志物的诊断可快速解决该问题，其中肌钙蛋白与 MI 高度相关，被视为金标准标志物。本研究在互指电极（IDE）传感器上构建多种表面界面，用于检测心脏生物标志物肌钙蛋白 I（cTnI）。研究采用捕获适配体偶联金...
本文报道了一种用于检测肌钙蛋白I的新型四极电化学阻抗谱（EIS）生物传感器。肌钙蛋白是急性冠脉综合征诊断与风险分层的重要心脏特异性标志物，现有实验室检测难以满足快速、床旁和居家检测需求。该传感器基于玻璃基底上的四微带金电极阵列，采用DTSSP自组装单分子层、Protein G定向连接和抗人肌钙蛋白I多克隆抗体构建免疫识别界面，无需外...
本文报道了一种基于紫外辅助气体传感器（UV-AGS）的无接触光电化学生物传感器，其核心为自制三维（3D）SnS2纳米片修饰的叉指电极。系统考察表明，紫外照射可加速气体响应并提高灵敏度。通过三维静电场模拟和第一性原理密度泛函理论，进一步揭示了层间结构与肖特基异质结在紫外照射下对O2和NH3气敏响应的影响机制。基于该原理，作者构建了UV...
基于电化学的技术正从实验室走向床旁和可穿戴设备，尤其在心血管疾病领域。当前研究多集中于生物传感器组件，而面向长期真实世界监测的检测算法研究不足，传统校准曲线方法存在明显局限。本文提出一种符合现行临床指南的新检测算法，以克服上述局限并促进可信的家庭护理可穿戴或远程监测方案。实验将123份磷酸盐缓冲液样本分别加入不同浓度肌钙蛋白，并按既...
我们报道了结合免疫分析与表面等离子体荧光光谱（SPFS）快速检测肌钙蛋白I（cTnI）的方法，cTnI是心肌梗死诊断的重要生物标志物。我们讨论了基于表面等离子体共振（SPR）和SPFS的直接、夹心及竞争免疫分析格式。为解释结果，将实验与cTnI表位和相应IgG抗体之间的取向依赖性相互作用联系起来。使用仅针对一个表位的单克隆抗体实现了...
本文报道了一种用于检测心肌梗死生物标志物肌钙蛋白I（Troponin I, TI）的超灵敏一次性电化学发光（ECL）适配体传感器。该传感器以碳丝网印刷电极为基底，依次修饰氮掺杂石墨烯（NG）、适配体修饰的金纳米颗粒（AuNPs-Apt）以及环金属化铱(III)-聚(4-乙烯基吡啶-苯乙烯)纳米颗粒（CIPNPs），以提高识别元件负载...
本文讨论直行长程表面等离子极化激元（LRSPP）波导作为无标记生物传感器，用于检测人肌钙蛋白I（cTnI）。传感器由嵌入低折射率光学级氟聚合物CYTOP中的5 µm宽、35 nm厚金条纹构成，并在金表面刻蚀流体通道。该工作展示了LRSPP波导生物传感器检测急性心肌梗死（AMI）生物标志物cTnI的应用。cTnI是AMI的重要血液标志...
本文报道了一种可规模化、均匀且灵敏的自上而下制备氧化铟（In2O3）纳米带生物传感器芯片，采用两道光刻掩模集成片上栅电极。片上栅电极用于在生物分子检测中调控器件工作点，替代传统外部 Ag/AgCl 参比电极，具有水溶液门控性能优良、传感过程稳定、结构紧凑、便携性高等优点。为展示生物分子检测能力，作者将该平台与电子酶联免疫吸附测定（e...
用于人体健康与运动表现监测的传感器需要在器件界面具备生物识别元件（BREs），以检测可作为生物状态指标的关键分子标志物。肽、抗体和核酸等 BREs 在传感器表面附近与标志物结合，产生与标志物浓度成比例的信号。然而，发现具有足够灵敏度和选择性、能在低浓度下结合标志物的 BREs 仍是基础挑战。本研究提出一种计算机模拟（in-silic...
基于光纤倏逝场的生物传感器是无标记检测心脏生物标志物、用于急性心肌梗死（AMI）快速早期准确诊断的重要候选方案。本文报道了一种基于相位偏移微纤维布拉格光栅（PS-mFBG）的紧凑型心脏肌钙蛋白I（cTn-I）免疫传感器。PS-mFBG中的π相位偏移在反射谱中形成窄带notch信号，显著提高光谱分辨率，使传感器能够感知cTn-I抗原特...
本研究报道了一种基于光子晶体总内反射（PC-TIR）构型的无标记光学生物传感器，用于检测心肌梗死相关心脏生物标志物肌钙蛋白I（cTnI）。与传统由两个高反射面夹持腔层的封闭光学微腔不同，PC-TIR构型利用光子晶体结构及其镜像在临界角以上形成开放微腔，使腔层/传感层易于功能化并直接暴露于样品，便于实时生物检测。传感器表面经等离子处理...
本文报道了一种基于碳纳米纤维（CNF）纳米电极阵列的无标记生物传感器，用于心肌肌钙蛋白I（cTnI）检测，以辅助急性心肌梗死的早期诊断。作者将抗人心肌肌钙蛋白I单克隆抗体（anti-cTnI）固定于垂直排列的CNF表面，并采用循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）监测抗体固定及人cTnI结合过程。结果表明，抗体—抗原特异性结合会...
本文报道了用于超灵敏生物传感的化学–化学（CC）和电化学–化学–化学（ECC）氧化还原循环方法。作者将酶促反应、CC氧化还原循环和ECC氧化还原循环三重化学放大策略应用于心肌肌钙蛋白I的电化学免疫传感器。碱性磷酸酶将4-氨基苯基磷酸盐转化为4-氨基酚（AP），在氧化剂和还原剂存在下触发CC循环；随后在空气饱和溶液中孵育，通过ECC循...
本文报道了一种基于金纳米棒的简便、快速液相生物传感方法，用于检测人肌钙蛋白I（h-cTnI），以辅助急性心肌损伤的早期诊断。金纳米棒具有局域表面等离子体共振（LSPR）特性，其纵向共振峰对周围介电环境变化高度敏感。作者将抗人cTnI单克隆抗体偶联到金纳米棒表面，当样品中的h-cTnI与抗体特异性结合时，纳米棒表面介电环境改变，引起纵...