Wireless power-up and readout from a label-free biosensor.
可穿戴与植入式生物传感器正快速进入健康与生物医学领域，用于疾病诊断和生理监测。有线医疗设备可能因导线断裂、感染、电噪声及与植入应用不兼容而引发手术并发症。无线供电无需测量工具与传感系统直接连接，可远程使用生物传感器，并省去电池或能量收集器，从而减小传感器尺寸。据作者所知，本文首次报道一种用于检测蛋白生物标志物的无标记电子生物传感器的...
Label-free and label-based electrochemical detection of disease biomarker proteins.
生物传感器是将生物识别元件与物理化学换能器结合的分析装置，可借助生化分析物快速、便捷地监测人体健康状况。由于成本低、结构简单、便携且易于使用，电化学检测已成为生物传感器中广泛采用的方法。生物传感器可通过检测与多种疾病相关的蛋白生物标志物实现早期诊断；这些标志物可提供可在患者体外客观观察的医学状态指标。本综述系统总结了电化学生物传感器...
A modular cell-free protein biosensor platform using split T7 RNA polymerase.
传统实验室蛋白检测方法依赖昂贵设备和复杂流程，不适合即时检测（POC）；现有POC方法开发周期长且难以快速重构。本文提出一种模块化无细胞蛋白生物传感平台TLISA（T7 RNA聚合酶连接免疫传感检测）。该平台将分裂T7 RNA聚合酶片段与蛋白亲和域融合，目标抗原同时结合两个亲和域后驱动聚合酶片段重组，从而激活报告基因表达。作者以eG...
Bio-inspired polydopamine layer as a versatile functionalisation protocol for silicon-based photonic biosensors.
光子生物传感器近年来取得重要进展，凭借光子共振可实现无标记检测，具有高灵敏度并有望用于即时检测。然而，生物界面及抗体等结合分子的高效、可靠固定仍是关键瓶颈，现有多种功能化方案导致性能差异较大。本文研究了一种基于聚多巴胺（PDA）的简单、稳健表面功能化协议，用于硅基光子生物传感器。该策略受贻贝在潮湿环境中利用多巴胺粘附多种表面的启发，...
Point-of-care diagnosis of cervical cancer: potential protein biomarkers in cervicovaginal fluid.
宫颈癌是可通过疫苗接种和筛查预防、治疗的女性常见恶性肿瘤，其发生与高危型人乳头瘤病毒（HPV）持续感染密切相关。宫颈阴道液（CVF）反映女性生殖道局部生理与病理状态，含有蛋白、核酸、代谢物等成分，适合作为无创或微创筛查材料。由于传统Pap涂片和HPV检测存在假阴性率高、费用高、可及性差以及HPV感染清除率高导致过度治疗等问题，开发全...
Wearable electrochemical biosensors to measure biomarkers with complex blood-to-sweat partition such as proteins and hormones.
基于微控制器的智能电子设备推动了可穿戴技术的发展，这类设备可在贴近体表时处理生理信息，为佩戴者提供即时生物反馈。市售可穿戴设备多检测手势、皮肤电导等可观察特征；而基于电化学生物传感器的技术则要求生物标志物同时与生物识别元件和电极表面接触，并在界面发生电子转移。非侵入性是可穿戴技术的核心，因此皮肤成为实时监测的常见靶组织。然而，并非所...
Artificial Biomimetic Electrochemical Assemblies.
快速、选择性且成本有效地检测和定量临床相关生物分子分析物，对于深入理解生物与生理功能日益重要。生物传感器因可设计选择性测定目标分析物的传感平台，而成为满足上述需求的有力工具。天然产生的受体单元对其靶标具有高亲和力，从而赋予器件选择性；但此类受体在严苛环境条件下不稳定，耐久性较低。通过应用超分子化学原理，分子印迹聚合物（MIPs）可成...
Multiplexed Prostate Cancer Companion Diagnostic Devices.
前列腺癌（PCa）是男性最常见癌症之一。自20世纪90年代以来，前列腺特异性抗原（PSA）被广泛用作PCa相关蛋白生物标志物，但PSA检测在诊断、监测和治疗PCa患者时特异性和敏感性不足。同时检测多种PCa相关蛋白生物标志物，即多联检测，可改善诊断准确性。若采用酶联免疫吸附试验（ELISA）等传统方法，多联检测会增加所需样本量、分析...
Toward Development of a Label-Free Detection Technique for Microfluidic Fluorometric Peptide-Based Biosensor Systems.
慢性非传染性疾病每年导致约4000万人死亡，需要多参数组合诊断以选择有效治疗策略。本文提出并研究一种基于肽适配体的低成本无标记生物传感器系统，用于在生物流体中识别相应蛋白标志物。检测原理是通过荧光记录与肽适配体选择性结合的目标蛋白，并利用特定发光体将结合蛋白的自然荧光再发射到较长波长，便于普通电荷耦合器件（CCD）检测。为实现该方案...
Antibody Surface Coverage Drives Matrix Interference in Microfluidic Capillary Immunoassays.
生物传感器的性能通常在缓冲液中优化，导致其在真实生物样品中应用时出现不一致。现有降低样品基质干扰的策略往往复杂且难以自动化和微型化，例如样品稀释或血清/血浆回收。本研究首次利用数百条实际微流控免疫分析氟聚合物试纸条，系统分析微流控系统中的血清基质干扰。由于干扰因素具有检测特异性，作者考察了三种酶联免疫分析：直接小鼠IgG/抗小鼠Ig...
Sensors and microarrays in protein biomarker monitoring: an electrochemical perspective spots.
开发可临床应用的便携式传感器和多联蛋白生物标志物检测方法是当今临床实验室医学的重要目标。本文从电化学角度综述了传感策略，重点讨论源自伏安法、电致化学发光、双极电化学和阻抗测量的检测原理，并介绍电化学方法在生物医学研究与开发中的最新实例，包括对新蛋白生物标志物分析、开发和验证的批判性评价及未来方向。化学传感器、微阵列、微流控、流动注射...
Protein based biomarkers for non-invasive Covid-19 detection.
COVID-19已成为全球重大致死性疾病，早期诊断是防控关键。目前RT-PCR广泛用于检测该病毒，但检测耗时且成本较高；近期发展的多种生物传感器虽可提供替代诊断途径，但多属侵入式方法，存在疼痛、耗时及病毒暴露风险。蛋白类生物标志物可作为生物传感器应用，用于检测与早期诊断。与核酸或细胞类标志物相比，蛋白标志物更易分离，样品制备更简便，...
Graphene-based biosensors for the detection of prostate cancer protein biomarkers: a review.
前列腺癌是全球第六大常见癌症，约占癌症死亡总数的10%，早期筛查和诊断对降低死亡率至关重要。体液蛋白生物标志物检测是前列腺癌诊断与预后研究的核心，其中前列腺特异性抗原（PSA）应用最广，但特异性有限，前列腺特异性膜抗原（PSMA）、前列腺干细胞抗原和Engrailed-2（EN2）等也被视为潜在标志物。石墨烯具有大比表面积、高导电性...
Neutral Charged Immunosensor Platform for Protein-based Biomarker Analysis with Enhanced Sensitivity.
本报告提出一种非侵入、高灵敏、通用的免疫传感器平台，用于蛋白生物标志物检测。该平台通过抗体与带相反电荷的氨基酸作为表面电荷中和剂，构建中性电荷传感环境；通过调节检测缓冲液pH，直接利用分析物自身静电电荷对循环蛋白标志物进行定量，实现覆盖整个皮摩尔水平的宽动态范围。与以往仅针对负电荷生物分子的静电电荷表征方法相比，该中性电荷免疫传感器...
Highly Sensitive Detection of Protein Biomarkers with Organic Electrochemical Transistors.
蛋白生物标志物分析对疾病诊断、预后和治疗监测具有重要意义。传统电化学免疫传感器虽便捷低成本，但对生理环境中低丰度蛋白标志物灵敏度不足。本文报道一种基于有机电化学晶体管（OECT）的新型生物传感器，用于超灵敏检测癌症蛋白生物标志物。该器件通过检测栅极电极上的电化学活性来工作，其信号取决于负载催化纳米探针的蛋白浓度。以乳腺癌关键预后标志...
Sensitive Protein Detection and Quantification in Paper-Based Microfluidics for the Point of Care.
为在诊疗现场实现生物分析物的敏感定量检测，需要开发合适的生物传感器、检测方法和诊断平台。蛋白靶标尤其难以定量和敏感检测，因为缺乏类似核酸扩增的通用放大策略。然而，换能器与生物传感器设计、新型检测标签以及纸基微流控的进展，有望实现快速、便携、低成本且高灵敏的蛋白检测。本综述讨论了可用于设计此类敏感蛋白诊断检测方法的生物化学、光学和工程...
Visual multiple recognition of protein biomarkers based on an array of aptamer modified gold nanoparticles in biocomputing to strip biosensor logic operations.
我们开发了一种基于适配体修饰金纳米颗粒（AuNPs）作为识别受体的试纸条生物传感器阵列，将蛋白-适配体结合反应与链霉亲和素-生物素相互作用以及夹心格式相结合。研究发现，由不同适配体组合构成的一系列蛋白受体对每种靶蛋白均产生特征性响应模式。三种蛋白（凝血酶、黏蛋白1、癌胚抗原）可借助肉眼和便携式读数器在无相互干扰条件下被清晰区分，并表...
Ultrasensitive electrochemical immunosensor based on horseradish peroxidase (HRP)-loaded silica-poly(acrylic acid) brushes for protein biomarker detection.
本文报道了一种用于蛋白生物标志物检测的超灵敏电化学生物传感器，采用负载辣根过氧化物酶（HRP）的二氧化硅-聚丙烯酸刷（SiO2-SPAABs）作为信号标签。HRP可被高效、稳定地包埋于SiO2-SPAABs的三维结构中，所得SiO2-SPAABs-HRP对邻苯二胺（OPD）在H2O2存在下的氧化反应具有较高催化活性，可产生明显的差分...
PicoMolar level detection of protein biomarkers based on electronic sizing of bead aggregates: theoretical and experimental considerations.
本文报道一种基于微流控阻抗细胞术的电子化蛋白生物标志物检测与定量方法。该生物传感器由微通道中微加工金电极构成，在两个微通道之间的微孔处检测不同尺寸微珠聚集体的阻抗差异。方法采用夹心免疫分析：两种不同微珠分别固定互补抗体对，目标抗原使磁珠与聚苯乙烯珠形成免疫复聚集体；未结合珠经磁场去除。单珠或聚集体通过阻抗传感器时产生不同幅值阻抗峰，...
Recent trends in carbon nanomaterial-based electrochemical sensors for biomolecules: A review.
碳纳米材料因可增大电活性面积、增强电子转移并促进分子吸附，被广泛用于电化学生物传感器。碳纳米管（CNTs）已用于生物分子检测，策略包括传统浸涂和滴涂、在电极上直接生长 CNTs，以及使用纯 CNT 纤维和纱线。近年研究还拓展到 CNTs 以外的多种碳纳米材料，石墨烯形式日益受到重视，包括还原氧化石墨烯、碳纳米角、石墨烯纳米泡沫、石墨...