本研究开发了一种名为传感器集成蛋白组芯片（SPOC）的自动化蛋白组学平台，用于在生物传感器表面原位产生并筛选功能蛋白阵列，以解决蛋白相互作用动力学高通量检测难题。该平台利用可快速定制的质粒DNA阵列，在纳升体积纳米孔中进行无细胞转录翻译（IVTT），将最多2400种全长折叠蛋白同时表达、捕获并纯化到1.5平方厘米的金生物传感器芯片上...
高比例人群患有一种或多种食物过敏，因此需要可靠、快速且经济的诊断方法。单分析物特异性免疫球蛋白E（sIgE）检测安全快速，但通常耗时且昂贵，难以满足多分析物谱分析需求。本文报道一种基于反相过敏原微阵列的体外生物传感方法，将直接多重免疫检测与光盘技术相结合，用于血清中食物过敏相关sIgE的定量分析。该方法在数字多功能光盘（DVD）表面...
纳米光子学尤其是等离子体学通过增强光与物质相互作用，为生物分子传感提供了丰富工具。目前，基于高品质因子等离子体共振的生物传感几乎完全依赖光谱位移及其伴随的强度变化，而等离子体共振的相位响应因需要更复杂的光学装置而很少被利用。本文提出一种用于高通量、无标记生物传感的相位敏感等离子体平台。该平台采用专门设计的金纳米孔阵列（Au-NHAs...
黄病毒广泛分布，可引起具有临床意义的虫媒传染病，既造成本地传播，也作为输入性旅行相关感染出现。病毒血症的直接检测通常受限，因症状出现时往往难以检出，因此诊断主要依赖血清学，但不同黄病毒种间抗体交叉反应严重。媒介地理分布重叠、国际旅行增加以及症状相似，凸显了在即时检测（POCT）格式中开发快速、可靠多参数检测方法的必要性。为此，作者构...
为在持续变化的环境中存活并正常功能，细胞必须感知周围环境变化并作出相应反应。细胞通过由众多离散信号分子组成的复杂信号网络处理环境信息；网络中的各通路通常高度整合且动态变化，使细胞对单一或多种刺激作出特异且适当的反应。然而，由于许多细胞信号网络规模庞大、结构复杂，往往难以预测其在特定条件下的响应；不同通路间的串扰甚至可能产生与单独分析...
即时检测分子诊断可提供高效、低成本医疗服务，但现有方法难以扩展至多标志物检测。本文结合商用平板OLED显示技术与蛋白微阵列技术，构建一种紧凑、可丢弃、高密度、可编程的多重荧光生物识别平台，具有临床级灵敏度。该方案利用商用显示技术降低预功能化生物传感器基底成本至每平方厘米几分钱。作者以绿色OLED阵列替代激光光源，以光电二极管阵列替代...
在研究和诊断实验室中，常需在水相样品中识别并定量特定生物分子。传统检测流程通常耗时，并依赖标记的二抗或其他信号试剂。本文提出并演示了一种极其简单、低成本、无标记的生物检测器，其通过测量流体样品与一种折射率接近水的无定形含氟聚合物基底之间界面反射光强度实现检测。该基底上以点阵形式固定多种抗体。在折射率匹配条件下，界面反射光量可直接用于...
本文提出一种基于偏振方向旋转的比色表面等离子共振（SPR）成像生物传感器阵列。该传感器测量表面等离子激元激发时 p 偏振与 s 偏振之间陡峭相位差引起的光谱特性变化，从而在无需复杂相位调制和相位提取的情况下提高 SPR 成像传感器的分辨率。其二维成像能力支持多路、高通量阵列式同时检测多种生物分子相互作用。实验以抗牛血清白蛋白抗体（a...
约四分之一的人类基因编码在胞外空间发挥功能或连接胞外与胞内环境的蛋白。这些分泌组蛋白之间的物理相互作用调控多种生物活动，是重要治疗靶点；部分胞外蛋白也被病原体利用以进入宿主或逃避免疫。尽管胞外蛋白-蛋白相互作用（ePPI）重要，相关知识仍有限。弱亲和力和低丰度常使传统生化纯化、cDNA文库表达克隆等方法难以鉴定这些相互作用；现有大规...
本文报道将含疏水性荧光染料N,N′-双(2,6-二甲基苯基)芘-3,4,9,10-四羧酸二酰亚胺（DXP）的沸石L纳米晶作为生物传感器系统新型荧光标签。沸石L的一维纳米通道可定向容纳DXP，保护染料并降低聚集；外表面经3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）氨基化及戊二酸酐羧基化，引入羧基用于与抗体伯胺偶联。采用EDC/sulfo-N...
疾病诊断用蛋白微阵列需要在低 pg/mL 水平准确定量分析物，但弱信号和检测器灵敏度不足限制了该任务。本文报道了涂覆聚电解质多层膜（PEM）的反射金芯片，用于增强黑色素瘤相关生物标志物免疫检测中的荧光信号。在测试的（半）天然多糖（黄原胶、壳聚糖、羧甲基纤维素、透明质酸）中，黄原胶/壳聚糖 PEM 在低分析物浓度检测（ED10）、斑点...
本文首次利用光辅助分子固定化（LAMI）技术构建超顺磁纳米粒子与蛋白质的共价生物偶联物。该技术通过紫外光激发蛋白质中邻近二硫键的芳香族残基，诱导二硫键断裂并生成自由巯基；这些巯基可与硫醇反应性表面结合，实现蛋白质的定向共价固定。作者以牛血清白蛋白（BSA）为模型载体蛋白，将其固定到 Fe3O4@Au 核壳超顺磁纳米粒子上，并在光学平...
细胞分泌分子对基础研究和医学应用均具有重要意义。本研究提出一种基于生物芯片的方法，用于瞬时监测体外培养 B 淋巴细胞分泌的蛋白。作者利用表面等离子共振成像（SPRi）对蛋白生物芯片进行成像，芯片上微阵列化固定了抗原蛋白鸡卵白蛋白/卵溶菌酶（HEL）及一系列对照蛋白。将 B 细胞杂交瘤培养于芯片上，可实时监测其分泌的 HEL 特异性免...
癌症患者常产生针对肿瘤相关抗原（TAA）的自身抗体，这些血清IgG稳定且可作为早期诊断标志物。本文介绍一种高通量抗体生物标志物发现方法，即表位组学（Epitomics）。作者首先从肿瘤组织或肿瘤细胞系mRNA构建带条形码的T7噬菌体展示cDNA文库，利用正常健康人血清IgG包被Protein G琼脂糖微珠进行负筛选，再用卵巢癌患者血...
本文描述了一种通过在同一亲和生物传感器检测面上使用一组对共同分析物具有不同亲和力的配体，以扩展分析物定量动态范围的概念。三种合成、生物素化多肽能够以不同亲和力（10^-9 M ≤ Kd ≤ 10^-7 M）结合一种模型蛋白分析物，并以微阵列形式固定在覆盖含聚乙二醇烷硫醇自组装单层的金片上。通过压电点样实现了包含单肽点以及多肽混合点的...
本文报道了一种基于光电二极管阵列（PDA）微芯片的片上生物传感器，用于检测致病性大肠杆菌O157:H7。该PDA微芯片由12×12个光电二极管检测单元组成，既作为蛋白固定化样品平台，又作为光电换能器。检测时，先在PDA表面依次用3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）、戊二醛和抗E. coli O157:H7抗体进行修饰，再捕获样品中...