本研究提出一种基于二维六方氮化硼（h-BN）纳米片与等离子体银膜–硅杂化纳米结构集成的新型 Fano 共振（FR）生物传感器，以实现超高检测灵敏度。由于 h-BN 具有超低损耗的表面等离子极化激元（SPP），可作为平面光子波导（PWG）产生能级分裂。通过调节 h-BN 提供的 PWG 模与银膜–硅杂化结构中的 SPP 模之间的耦合强...
单克隆抗体在生物制药中需求增长，生产过程中的质量与产量监控至关重要。本文报道了一种基于表面等离子共振（SPR）光谱法同时监测细胞培养样品中生物活性和总单克隆抗体浓度的方法。以绿色荧光蛋白（GFP）及其抗体作为模型体系，比较了胺偶联、His 标签捕获和 His 标签捕获偶联等固定化策略，用于构建生物活性 SPR 传感表面；并采用 Pr...
多种疾病与多个miRNA表达水平的同步变化密切相关，开发可同时检测多种miRNA的光电化学生物传感器对临床诊断和机制研究具有重要意义。本文首次设计了一种用于双miRNA同时检测的新型光电化学生物传感器。作者制备了两种纳米复合材料：负载于碳氮化物纳米片上的CdTe（CdTe-C3N4，产生阳极光电流）和负载于三维石墨烯水凝胶上的CdT...
二硫化铂（PtSe2）是具有类似石墨烯和磷烯结构的二维过渡金属二硫化物，因其可调带隙、强光电响应、低毒性和化学稳定性而受到关注。本文基于 Kretschmann 衰减全反射构型，采用传输矩阵法模拟了引入 PtSe2 层的表面等离子共振（SPR）生化传感器。该结构由 BK7 耦合棱镜、50 nm Ag 或 Au 金属膜以及覆盖在金属表...
镰状细胞贫血（SCA）是由β珠蛋白基因第6密码子A→T单点突变（βS）引起单基因遗传病，导致异常血红蛋白HbS在红细胞内聚合，引发溶血性贫血和血管闭塞。快速、准确的分子检测对SCA诊断及治疗选择至关重要。本文报道一种基于表面等离子共振（SPR）的简单、可重复βS突变分子鉴定方案，采用Biacore X100亲和生物传感器。与传统将P...
开发用于快速、低成本测定临床生物标志物的光学生物传感器在医学中具有重要意义。本文报道了一种基于等离子体D形塑料光纤（POF）的快速、低成本生物传感器，该传感器通过适配体修饰用于识别凝血酶，凝血酶是血液稳态和凝血级联反应的关键标志物。作者设计了基于自组装单分子层（SAM）的功能界面，该SAM由短链聚乙二醇（PEG）和生物素修饰PEG硫...
近年来，基于等离子体纳米结构的光学亲和生物传感器受到广泛关注。其传感表面通常由分散在低敏感介质基底上的高敏感电磁热点组成。当敏感区选择性功能化、其余区域钝化时，分析物捕获速率和传感性能强烈依赖纳米等离子体架构。作者此前提出预测此类复杂架构分析物输运的解析模型，但主要基于数值模拟且仅部分验证。本研究测量多种微/纳等离子体结构（微线、纳...
生物标志物是疾病进展或治疗反应指标，临床需要可靠灵敏的检测方法。多数生物传感器检测需高亲和相互作用并依赖酶或荧光标记，且常需充分洗涤。用天然生物伙伴克服该限制较困难，因其低亲和常与低检出限不兼容，尤其循环标志物半衰期短。为此，作者开发了一种无标记表面等离子共振（SPR）平台，利用 ErbB4 修饰纳米脂质体检测神经调节蛋白 1（NR...
治疗药物监测（TDM）是管理治疗窗窄、毒性高药物的重要工具，可通过血液、血浆、血清和尿液等生物流体进行药物浓度分析，以支持药效学和药代动力学评价，并在给药前或给药中调整剂量。相比色谱和免疫分析，生物传感器将生物识别元件与信号换能器集成，可实现更灵活、无标记、快速的药物定量。光学生物传感器是其中重要类型，已用于抗生素、抗癫痫药、抗肿瘤...
倏逝波光学生物传感器已成为临床场景下核酸筛查的有吸引力替代方案。它们具有高灵敏度换能器，无需任何标签或标记即可检测多种基于核酸的生物标志物。这些光学生物传感器平台非常灵活，可通过共价表面化学方法将几乎无限范围的生物识别探针精确、稳健地固定到传感器表面。此外，通过与复杂且自动化的微流控系统整合，其应用可进一步增强，促进多路复用和用户友...
微小RNA（miRNA）在基因表达调控中起关键作用，并与几乎所有疾病相关。miRNA在多种标本中保存良好，相比传统蛋白生物标志物更适合作为生物传感应用中的理想标志物。传统miRNA生物传感器通常需要荧光标记，过程复杂、耗时、费力、昂贵且灵敏度低。由于miRNA体积小、丰度低、序列相似度高，其检测仍是重大挑战。无标记生物传感器可简化检...
mRNA前体替代剪接是基因调控关键过程，通过选择性包含外显子增加蛋白质组多样性；其异常与多数癌症相关，可作为癌症生物标志物。无标记光学生物传感器是核酸高灵敏、无标记分析的理想工具，但长链mRNA异构体因复杂长程碱基配对和高级结构导致直接检测困难。为此，作者提出一种从纯化总RNA生成长度受控RNA片段的方法，便于生物传感器检测。该方法...
本文报道了一种基于羧基化氧化石墨烯（carboxyl-GO）的表面等离子共振（SPR）免疫传感器，用于人血浆中妊娠相关血浆蛋白A2（PAPPA2）的检测。研究提出通过共价固定与封闭策略降低人血浆中非特异性蛋白干扰。carboxyl-GO可调节等离激元共振能量、功函数和导电性，其羧基可增强与金电极间的电子传导；复合介质电场放大效应使表...
多种严重疾病（如恶性肿瘤、神经退行性疾病和心血管疾病）的发生与进展在分子水平上与蛋白修饰和错误折叠相关。现有错误折叠蛋白检测方法无法覆盖整个错误折叠亚蛋白组，且步骤繁琐、耗时较长。本文报道一种基于表面等离子共振（SPR）生物传感器和热休克蛋白70（Hsp70）的新型错误折叠蛋白检测方法。Hsp70 能以核苷酸依赖方式识别并捕获错误折...
SAR342434是速效胰岛素lispro（Humalog® U-100）的生物类似药。本研究将SAR342434多个批次与欧盟或美国来源的Humalog®批次在一组体外生物学检测中比较，包括胰岛素与胰岛素受体（IR）A（IR-A）和B（IR-B）亚型的结合、IR-A/IR-B自磷酸化，以及胰岛素依赖性代谢活性检测：体外分化人脂肪细...
过去十年转基因植物的快速发展与商业化推动了快速、灵敏的转基因检测方法的发展。在转基因生物（GMO）检测与监测策略中，表面等离子共振（SPR）满足相关要求。该光学技术通过测量薄金属层（如金）附近因金属-溶液界面生物分子相互作用引起的折射率变化进行无标记实时检测，并可应用功能化金纳米颗粒（AuNPs）增强信号强度。本研究开发了一种 Au...
由于病毒不断出现和演化，加之全球旅行与运输增加，亟需可实时检测病毒的可移动系统。PAMONO（Plasmon Assisted Microscopy of Nano-sized Objects）生物传感器是一种可用于移动实时检测病毒和病毒样颗粒的可行技术，可应用于医院、机场、户外等场景的快速可靠诊断。现有基于卷积神经网络（CNN）的...
鼠伤寒沙门氏菌是全球食源性疾病的主要病原之一，基于单克隆抗体的生物传感器和免疫分析被广泛用于其检测与分型。然而，由于缺乏抗体与鼠伤寒沙门氏菌鞭毛蛋白结合性质的系统信息，适合用于检测体系开发的抗体筛选较为困难。本研究采用表面等离子共振（SPR）生物传感器，比较一组抗鞭毛蛋白单克隆抗体与鞭毛蛋白的结合动力学及其相对结合位点。首先，通过固...
生物传感技术是近几十年快速发展的领域，其中基于折射率传感方案的光学生物传感器发展尤为迅速。本综述重点回顾近二十年来基于折射率传感的导波光学生物传感器进展。文章首先简要讨论无标记折射率生物传感器的基本原理，随后综述传感器设计进展，特别是换能器构型与传感器件集成，强调提升该技术所面临的挑战与努力。文中还介绍多种表面功能化策略，用于构建定...
克氏锥虫（Trypanosoma cruzi）是恰加斯病的病原体，其毒力因子转唾液酸酶（trans-sialidase, TS）和克鲁齐蛋白酶（cruzipain, CrP）含有高度抗原性结构域，曾被报道可作为疾病诊断工具。本研究评估将CrP和TS催化结构域用于基于表面等离子共振（SPR）的免疫传感器，以诊断慢性恰加斯病。使用犬血清...