本文报道了一种十字形PMMA微芯片电泳（ME）系统，可在未过滤牛奶中检测环丙沙星盐酸一水合物（CPFH）。该系统采用以十二烷基硫酸钠（SDS）为主要表面活性剂的背景电解质（BGE），用于溶解乳脂并提高PMMA微通道表面zeta电位，从而增强电渗流。作者提出十字形ME的集总参数电路模型，用于计算CPFH的迁移时间。与先前报道的乳制品M...
乳酸是肿瘤细胞分泌的关键代谢调节因子，可影响肿瘤发展、转移及临床预后，因此准确分析肿瘤细胞外泌乳酸对早期癌症诊断具有重要意义。本研究开发了一种纸基微流控芯片，用于检测活细胞向外分泌的乳酸水平。在优化条件下，该乳酸生物传感器可在30 min内完成检测。该平台能够区分不同细胞系的乳酸分泌水平，并可用于抗肿瘤药物筛选。通过乳酸脱氢酶（LD...
面向血标志物分析的即时检测传感器必须能在极小样本体积下工作，因为指尖采血虽简单且几乎无痛，却显著限制样本量并提升患者舒适度。作者探索将传统侧流免疫分析（LFA）转化为自包含、紧凑的聚合物通道型 LFA，以在保持分析性能的同时最小化样本体积。其目标是消除传统 LFA 中常见的样本吸收棉和膜材料，并开发即用型一步 LFA 格式：试剂预先...
本文报道了一种基于微流控的集成生物传感器，用于测定血清中总胆固醇。该传感器将微流控芯片中的反应/检测区与磁保留酶微反应器（MREµR）相结合，并通过分叉光纤束（BFOB）连接常规荧光分光光度计实现远端荧光检测。检测基于在微尺度上利用固定在磁性纳米颗粒（MNPs）上的胆固醇酯酶（ChE）和胆固醇氧化酶（ChOx）对胆固醇进行酶促水解和...
本文开发了一种停流微流控荧光生物传感器，用于监测碱性磷酸酶（ALP）活性并评估潜在抑制剂。该系统将磁性保留酶微反应器（MREµR）集成到微流控芯片的反应/检测区，并通过3D打印装置将MREµR对齐至常规荧光分光光度计的样品室。分析信号基于碱性介质中保留的ALP-磁性纳米颗粒（ALP-MNPs）催化4-甲基伞形酮磷酸酯（4-MUP）去...
开发了一种用于核酸检测的硅基实验室芯片，通过集成 PCR 和杂交微阵列实现多重核酸检测。该芯片采用生物 MEMS 技术制造，由两个 PCR 微反应器（各 11.2 µL）和一个杂交微阵列微腔（30 µL）组成，通过埋入式旁路流体连接，并集成加热器和温度传感器以控制 PCR 扩增与杂交温度循环。开发并表征了硅后处理工艺：O2 等离子体...
集成生物传感器平台因能缩短样本到答案时间而备受关注。将尽可能多的生物传感器过程与功能整合到单一芯片中，可提升即时检测设备的便携性与部署速度。生物标志物检测的样品制备与传感通常在不同装置上完成，易引入污染、样本损失和误差。本文报道一种完整实验室芯片系统，集成样品制备、片上光流控染料激光器和光学检测。首先展示片上分布式反馈（DFB）染料...
乳酸（LA）在肿瘤代谢及多种癌症恶性进展中发挥重要作用。本文报道了一种一步法、免清洗的微流控微滴生物传感器方法，用于高灵敏检测单个肿瘤细胞分泌的乳酸。该方法将乳酸脱氢酶（LDH）辅助的乳酸化学转化反应集成于体积约4.2 nL的水包油微滴中，使乳酸在LDH催化下氧化为丙酮酸，同时烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）被还原为具有内源荧光的NA...
光流体器件能够检测单分子，但通常需要更高的灵敏度与特异性，流体聚焦（HDF）可改善这一性能。本文在10 µm尺度微通道截面中，利用单层牺牲层实现了三维流体聚焦（3DHDF）。该设计通过缓冲液鞘流包裹样品液，需要四个流体端口并以压力驱动流动；在基底中刻蚀形成的低压腔（pit）使样品流下降并展平，随后缓冲液从上方和沟槽（trench）方...
为筛查食源性病原体并预防微生物食物中毒，作者开发了一种微流控生物传感器，用于快速、灵敏地检测鼠伤寒沙门氏菌。该传感器以量子点（QDs）作为荧光探针进行信号读出，并采用二氧化锰纳米花（MnO2 NFs）作为QDs纳米载体实现信号放大。测试前，氨基修饰MnO2纳米花（MnO2-NH2 NFs）通过EDC/NHSS法与羧基修饰QDs偶联形...
生物受体与其靶标之间的相互作用是开发高灵敏、高特异且稳健诊断器件的关键。生物受体在传感表面的间距和取向若不理想，会阻碍生物分子相互作用并降低生物传感器性能。本研究首次提出并实现了一种三维 DNA 折纸（DNA origami）设计，其包含针对检测体系定制的锚定点，用于在 Evalution 微流控平台中圆盘形微颗粒表面纳米结构化生物...
低丰度蛋白的快速检测仍是挑战，因为检测速度受限于分析物向生物传感器检测位点的输运。本文展示了一种可规模化制备硅微柱间垂直纳米间隙的工艺，该结构可产生离子浓度极化（ICP）富集，用于快速分析物检测。与水平纳米通道相比，大规模并联的垂直纳米间隙不仅可提供相当的电动力学性能，还显著降低流体阻力，从而兼容微珠免疫检测。器件通道可利用常规光刻...
核酸扩增技术如聚合酶链式反应（PCR）因高特异性和高灵敏度，在细菌或病毒暴发诊断中非常有用，但需要笨重仪器和复杂流程，导致成本高、耗时长，尤其模板量低时；常规核酸扩增高通量化也消耗大量试剂和时间。作者将液滴微流控与环介导等温扩增（LAMP）在优化操作条件下结合，构建一种用于扩增提取 RNA 模板并检测鼠伤寒沙门氏菌（Salmonel...
本文报道了一种全环烯烃共聚物（COC）一次性微流控生物传感器的设计与制造，用于细菌RNA的提取与检测。该器件由COC热压印制成，具有低自荧光、生物相容性和可制造性。芯片集成微加热器，在细菌热裂解后实现RNA提取，并在不同工作参数下对其功能进行了表征。碳电阻温度传感器被印刷在生物芯片密封膜上，用于监测加热过程。芯片外和芯片内处理的RN...
白介素-8（IL-8，又称CXCL8）是一种促炎趋化因子，参与中性粒细胞趋化与活化，并在胶质瘤干细胞样细胞血管化中发挥重要作用。本文报道了一种基于滚动圈扩增（RCA）的双功能微流控生物传感器，可同时实现细胞培养与IL-8在线检测。芯片由两条高通道经垂直细通道连接，其中一条通道固定捕获抗体用于IL-8检测，另一条用于细胞培养。检测采用...
遗传工程菌可用于环境监测和肠道复杂通讯网络研究。尽管微流控环境下单菌株研究已有进展，但可靠控制和测量多个离散细菌种群间通讯的工具仍不足。本文开发了一种多孔单体微流控平台，利用光刻图案化多孔聚合物单体在相邻腔室间稳定分隔不同菌株，同时允许小分子信号在数天内扩散。平台通过荧光显微镜监测细菌荧光输出，并收集流出液采用分析化学方法定量小分子...
纸基诊断装置因简单、便携、低成本而成为即时检测（POC）的重要平台，但核酸检测（NAT）在纸基平台上的发展受限于核酸扩增反应对 pH、缓冲液组分和温度的严格要求，以及纸基器件的技术抑制。本文提出一种用于环介导等温扩增（LAMP）并实时同时检测多种 DNA 靶标的纸基装置。作者通过筛选确定最优化学组分，使 LAMP 反应可在干燥条件下...
电动力学方法可将带电分析物浓缩数个数量级，对核酸检测极具吸引力，可避免酶扩增的复杂与成本。本研究展示一种结合电荷中性吗啉代（morpholino, MO）探针的电动力学浓缩装置：在微流控通道中利用离子浓度极化（ICP）浓缩 DNA 分析物，同时使其与固定在通道底部的互补 MO 探针杂交。该方法的优势在于 MO–DNA 表面杂交与电动...
本研究报道了一种基于微流控微球的芯片上生物传感器方法，用于临床相关分析物（如细胞因子和抗体）的近实时检测。该器件采用充分混合的微流控通道，在反应区形成湍流混合，从而克服传统免疫分析中由扩散控制的吸附动力学限速问题。微球免疫检测与微流控平台集成后，可连续进样微升级样品，动态监测目标分析物浓度变化，并建立了描述充分混合反应动力学的数学模...
激活的蛋白酶如基质金属蛋白酶（MMPs）可由癌细胞分泌，降解细胞外基质（ECM），促进肿瘤形成与转移。在单个癌细胞水平测量MMP活性，有助于理解癌细胞异质性和疾病进展。本文报道一种微流控平台，将液滴喷射发生器与确定性横向位移（DLD）尺寸分选通道集成，可高效将单个癌细胞封装进皮升级液滴。该平台利用细胞触发的Rayleigh-Plat...