环烯烃共聚物（COC，如 Zeonor、Topas、Arton）具有优异的光学、低自荧光和低蛋白吸附特性，适合开发即时检测系统，但其本征表面缺乏官能团，限制了生物功能化。本文评估了三种商业化 Zeonor 基底功能化策略：氧等离子体处理、光化学接枝以及使用氨基葡聚糖-脂肪酶偶联物（ADLC）的直接表面氨基化。通过接触角、傅里叶变换红...
生物标志物的灵敏检测对疾病诊断和术后复查至关重要。非线性杂交链反应（NHCR）基于 DNA 自组装，可作为信号放大技术用于多种生物传感平台。本文提出一种无发夹 NHCR 流式细胞术免疫分析方法，用于前列腺特异性抗原（PSA）检测。在羧基磁珠（MBs）表面固定捕获抗体 Ab1，加入 PSA 后与生物素化检测抗体 Ab2 形成夹心复合物...
实时逆转录聚合酶链反应（RT-qPCR）仍是检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）的金标准，但快速、可靠且易操作的检测方法对公共卫生具有重要意义。本研究旨在评估韩国 NanoEntek 公司 FREND™ COVID-19 Ag 荧光免疫分析（FIA）作为 SARS-CoV-2 超快速一线检测工具的性能，并与 RT...
本文报道了一种基于表面等离子耦合发射（SPCE）的荧光夹心免疫分析方法，用于定量检测急性心血管疾病关键生物标志物心脏肌钙蛋白I（cTnI）。该芯片采用2 nm金/50 nm银双金属薄膜，检测抗体偶联Alexa Fluor 488染料，使激发态染料分子与等离子体薄膜发生近场非辐射耦合，通过反向Kretschmann构型产生方向性SPC...
脂阿拉伯甘露聚糖（LAM）是结核分枝杆菌细胞壁的两亲性脂聚糖，也是结核诊断靶标。既往研究提示LAM可与宿主血清脂蛋白结合，影响诊断检测。作者开发两种血清两亲物检测方法：脂蛋白捕获法和膜插入法。前者通过捕获宿主脂蛋白，利用其与病原两亲性标志物的天然结合“浓缩”LAM；后者不依赖该结合，直接基于LAM与支持脂质膜结合的热力学倾向进行捕获...
疾病生物标志物的快速、稳健检测对疾病早期诊断和预后评估具有重要意义。传统酶联免疫吸附试验（ELISA）依赖酶催化放大，存在成本高、易受 pH、温度及抑制剂影响等局限。本文结合银纳米颗粒（AgNP）标记免疫分析与聚集诱导发光（AIE）荧光 Ag+ 探针，建立了一种银放大荧光免疫分析方法。该方法利用 AgNP 在温和过氧化氢条件下溶解产...
本研究首次开发基于动力学排阻分析（KinExA）的自动流动荧光非竞争免疫分析方法，用于定量测定人血浆中用于癌症免疫治疗的单克隆抗体（mAbs）水平。该方法在 KinExA 3200 生物传感器上建立，并以贝伐珠单抗（BEV）和西妥昔单抗（CET）为代表进行优化与验证，分别采用其特异性抗原人血管内皮生长因子（VEGF）和表皮生长因子受...
苯并[a]芘（BaP）是卷烟烟气中最具致癌性的污染物之一，开发简便、灵敏的 BaP 筛查方法有助于快速评估人体卷烟暴露风险。本文提出一种基于双功能共价抗体–DNA偶联物的快速荧光免疫分析法（RFIA）用于检测 BaP。该偶联物将抗 BaP 单克隆抗体与氨基修饰长链 DNA 通过化学交联共价连接，使同一单元兼具目标识别与荧光信号放大功...
淡水有害藻华日益频繁，威胁饮用水、娱乐水体和生态系统。本文报道便携式生物传感器系统MBio，用于快速同时检测淡水中的多种蓝藻毒素。系统采用平面波导光学传感器，在一次性卡盒中实现定量荧光竞争免疫分析。研究展示全球首个微囊藻毒素（MC）/圆柱石藻毒素（CYN）双联检测卡盒，使用荧光标记单克隆抗体作为检测分子。卡盒IC20检出限为MC 0...
定量检测血管生成生物标志物可用于癌症早期诊断和治疗过程中的病情监测。常规检测方法通常需要专业人员、专用实验室设备且耗时较长。本文提出一种基于布洛赫表面波（Bloch surface wave，BSW）的生物传感平台，可在30分钟内直接从患者血浆中检测血管生成素-2（Angiopoietin-2，Ang2），无需样品前处理或稀释。该平...
牛结核病的早期快速检测对控制其在牛及其他动物中的传播至关重要。本研究报道了一种基于波导的光学生物传感器免疫分析方法，用于直接检测牛结核病生物标志物脂甘露糖（lipomannan, LM）在血清中的存在。作者应用其团队开发的超灵敏脂蛋白捕获策略，利用抗体从牛血中拉下高密度脂蛋白（HDL）纳米盘，从而回收并检测与之结合的LM。同时，作者...
淬灭抗体（Q-body）是标记荧光染料的抗体片段，通过抗原依赖性地解除对荧光团的淬灭效应而发挥生物传感器功能。其原理是连接在抗体N端区域的染料荧光主要被可变区色氨酸残基淬灭；当抗原与抗体结合时，淬灭被解除，荧光强度增加。因此Q-body可用于多种免疫分析中快速灵敏地检测分析物。目前Q-body多通过无细胞翻译系统或大肠杆菌表达后标记...
农药在土壤中的吸附过程影响其迁移、降解、移动性和生物累积，因此需要快速、灵敏、可现场部署且准确的绿色检测技术。本研究将先进光子学与微流控技术相结合，开发了一种基于倏逝波的光流控生物传感平台（EWOB），用于农药的快速免疫检测和吸附动力学分析。该平台由锥形光纤传感器、PMMA微流控芯片、集成光学系统和嵌入式计算机组成，通过表面固定莠去...
海洋甲藻 Alexandrium 属可产生强神经毒性麻痹性贝类毒素（PSTs），进入食物链后威胁公共健康并造成经济损失。对 Alexandrium 的直接海岸监测可提供贝类污染和消费者风险的早期预警。为此，作者开发了一种基于一次性平面波导芯片的快速、灵敏、便携且易用的检测系统。该芯片由透明基底上印刷的毒素-蛋白偶联物阵列组成，并封装...
为理解病原菌感染机制，本文开发了一种功能碳水化合物微阵列并结合荧光免疫分析，用于分析霍乱弧菌毒素（ctx）蛋白与 GM1 相关碳水化合物之间的相互作用。将 ctx 蛋白加载到表面固定的 GM1 五糖及六种相关碳水化合物上，通过免疫学方法检测其结合亲和力。结果显示，ctx 的固有选择性为 GM1 五糖≫GM2 四糖>去唾液酸 GM1 ...
本研究展示了利用抗体基生物传感器对水环境中溶解性多环芳烃（PAHs）进行快速、现场、定量评估的两个现场应用。该平台采用 Sapidyne Instruments 的 KinExA 在线传感器，使用对3至5环PAHs具有特异性的单克隆抗体7B2.3。研究在受污染沉积物疏浚作业附近开展空间监测，并在降雨事件期间开展时间监测。最重要的是，...
本文报道了一种用于血清样品中蛋白质快速、低成本定量的组合锥形光纤生物传感器（CTFOB）浸没探针。该器件采用二极管激光激发和电荷耦合器件（CCD）光谱仪，基于夹心免疫分析技术。作为原理验证，作者将其用于定量估算血清中的白介素-6（IL-6）。探针可在狼疮和淋巴瘤患者血清中检测皮摩尔水平的IL-6；狼疮样品中IL-6估算浓度为5.9±...
单一生物标志物难以准确预测疾病，理想生物检测技术应能定量、可重复、灵敏地检测有限标志物组合。本文报道基于平面光学波导的生物传感器平台，利用半导体量子点作为荧光报告物，对炭疽杆菌致死毒素的保护性抗原（PA）和致死因子（LF）进行多重检测。该平台可扩展至多种生物标志物，实现比传统免疫分析更快的定量、灵敏、多重检测。检测在复杂生物样品（如...
洛斯阿拉莫斯国家实验室传感器团队开发了一种基于平面光学波导的光学生物传感器，用于疾病相关生物标志物的敏感检测。此前该技术已用于乳腺癌患者血清和乳头抽吸液中癌胚抗原（CEA）的检测。本文报道了促进其向即时诊断系统或稳健研究工具转化的两项改进。首先，用硅烷基自组装单分子层（SAMs）替代磷脂双分子层（PLBs）进行波导表面功能化；SAM...
本研究报道了一种基于局域表面等离子体耦合荧光（LSPCF）的光纤生物传感器，用于直接检测人血清中的甲胎蛋白（alpha-fetoprotein, AFP）。AFP是肝细胞癌和生殖细胞肿瘤的重要肿瘤标志物，健康成人血清水平通常低于25 ng/mL，升高可提示肝癌等疾病。该传感器以去包层聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）光纤为基底，表面化学固...