多种传染性病毒持续威胁全球公共卫生，其中 SARS-CoV-2 已造成超过六百万人死亡。为快速、可靠地检测病原体，研究者发展了多种生物传感方法。上转换纳米颗粒（UCNPs）具有低自荧光背景、长荧光寿命、窄发射峰、抗光漂白、近红外激发和多色发射等特性，在生物传感器中可显著提高信噪比和检测灵敏度，是病毒检测的有前景候选材料。本综述系统总...
生物传感与生物成像对于理解活体系统中的生理和病理过程至关重要，例如疾病检测与机制解析。光纤凭借体积小、抗电磁干扰、生物相容性好、响应快、成本低等优势，在生物传感和生物成像领域发挥了重要作用。本文综述了七类常见光纤无标记生物传感器以及光纤在光声成像(PAI)中超声检测的应用。重点介绍光纤光栅、表面等离子共振(SPR)、Sagnac干涉...
在 SARS-CoV-2 引发新冠疫情两年后，快速、准确的检测手段对防控未来疫情暴发至关重要。本研究开发了一种面向便携式表面等离子共振（SPR）的等离子体生物传感器。作者基于 CR3022 抗体设计单链可变片段（scFv），并在连接肽第二位点插入半胱氨酸，使其可通过硫醇-金偶联直接固定于便携式 SPR 金芯片表面，有望无需纯化即作为...
世界卫生组织近期将食物列为SARS-CoV-2潜在传播途径，在新冠疫情背景下需要快速、灵敏、低成本的检测方法。生物传感器因可克服标准技术局限而成为大规模检测的可行替代。本文研究巯基功能化球形金纳米颗粒（AuNPs）负载寡核苷酸检测SARS-CoV-2，并展示其作为等离激元纳米生物传感器的潜力。采用环介导等温扩增（LAMP）直接扩增含...
本文报道了一种用于研究链脲佐菌素（STZ）诱导阿尔茨海默病（AD）样损伤的一维电等离激元纳米光栅芯片。该芯片以聚碳酸酯（PC）一维光栅为基底，表面溅射约35 nm金膜/金纳米光栅，可支持表面等离激元极化激元（SPP）并产生等离激元诱导透明（PIT）窗口；通过外部直流电压（1–3 V）调节PIT峰位与强度，提高传感灵敏度。芯片经层粘连...
本研究为设计基于Bi2Se3-石墨烯范德华异质结构的新型等离子体生物传感器提供理论见解。该结构由金（Au）膜、少五元层（QL）Bi2Se3和少层石墨烯堆叠构成。特别地，所提生物传感器基于Goos-Hänchen（GH）位移而非相位产生，因而具有更敏感的传感响应。在632.8 nm激发下，通过改变Bi2Se3-石墨烯异质结构厚度获得显...
光纤实验室（Lab-on-Fiber, LoF）光极相比传统技术具有实时、无标记检测临床生物标志物的优势，并可集成至针头、导管和微型内窥镜，用于体内活检与肿瘤微环境评估。其转化瓶颈在于进一步降低光极的最终检测限。免疫传感灵敏度高度依赖捕获抗体的固定方式，尤其是均匀覆盖和正确取向，这对癌症诊断中的超低检测限尤为关键。本文研究通过铰链区...
本文介绍一种先进且低成本的方法，用于在单模光纤端面制备高质量准三维等离子体晶体生物传感器。无标记光学生物传感器在生物科学、药物发现和疾病诊断中具有广泛应用，其中表面等离子共振（SPR）灵敏度最高，但传统 SPR 依赖笨重复杂的光学耦合结构，不利于即时检测。光纤端面生物传感器具有浸入式读取和简化流体设计的优势，但生物层干涉（BLI）通...
生长分化因子11（GDF11）浓度检测方法较少且准确性不足。本文设计了一种扭曲光纤包层表面等离子共振（SPR）传感器，用于高精度检测GDF11浓度。该传感器通过光纤热熔融扭转微加工技术，将光纤芯模耦合至包层模，从而在包层表面构建SPR传感结构；随后对传感表面进行功能化修饰，使其具备对GDF11的特异性识别能力。实验结果表明，在GDF...
表面等离子共振（SPR）技术能够高准确度地检测生物分子相互作用，已用于血型测定、食品掺假和牛奶掺假等分析，并正发展为严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）的快速检测方法。目前临床确诊主要依赖鼻咽拭子实时逆转录聚合酶链反应（RT-PCR），但该方法耗时且成本较高。本文综述了用于 SARS-CoV-2 快速、准确检测的 S...
病毒和细菌表面常呈现空间重复的分子排布，而具有多个结合域的免疫球蛋白与这类多价抗原表面的相互作用机制仍不清楚。作者建立了一套用于构建抗体与模式化抗原基底相互作用机制模型的流程。该框架依赖固定在传感器表面的DNA折纸纳米结构，并在其表面精确放置抗原，利用模式化表面等离子共振（PSPR）获取结合动力学数据。作者将PSPR信号转换为每个纳...
食源性微生物是全球人类疾病的重要原因，全球约三分之二的食源性疾病由细菌病原菌引起，尤其在发展中国家。尽管传统食源性病原菌检测方法取得很大进展，但受检测流程复杂、出结果时间长、活菌检测特异性和灵敏度受样品基质及免疫/分子试剂影响等限制。噬菌体生物传感器具有对宿主菌高度特异、仅检测活病原菌、耐受有机溶剂、高温和宽pH等极端环境因素等优点...
本文简要综述了新型纳米材料基光纤生物传感器的最新研究进展。纳米材料具有尺寸依赖的信号放大、等离子体共振和电荷转移等光学与生物学特性，被广泛用于生物传感应用。由于良好的生物相容性及与生物识别元件的结合能力，纳米材料能够提高传感探针的灵敏度、检出限、特异性和响应时间，并提升光纤生物传感平台的信噪比，从而为改善光纤生物传感器性能提供了实用...
本文设计了一种基于铜纳米基底、石墨烯和二维过渡金属二硫化物（TMDC）的混合结构，以实现超灵敏表面等离子共振（SPR）生物传感器。该系统由 SF11 三棱镜、BK-7 玻璃、铬（Cr）粘附层、薄铜膜、一种 TMDC（MoS2、MoSe2、WS2 或 WSe2，统称 MX2）、石墨烯以及含生物分子分析物的传感层组成。选用铜作为等离子体...
本文报道了一种双区自参考光纤表面等离子共振（FO-SPR）生物传感器的设计、仿真与实验验证。该传感器包含两个功能区域：一个用于监测待测生物样品在传感表面的结合事件，另一个作为参考通道，用于补偿体相折射率变化和温度波动等外部因素对生物分子相互作用测量的干扰。作者提出并研究了两种探针构型：金-金构型由不同长度和不同金膜厚度的两个区域组成...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引发全球疫情，亟需快速准确的检测方法。本研究开发相位敏感表面等离子共振（PS-SPR）生物传感器，并整合新制备的抗SARS-CoV-2刺突蛋白（S）单克隆抗体（S-mAb）。该S-mAb可识别原始株及多种变异株。研究构建可在BSL-2实验室操作的SARS-CoV-2假病毒，用于评估...
石墨烯及其衍生物因优异的光学、电学和物理性质在生物传感中具有重要潜力，尤其具有宽谱可调吸收、荧光猝灭/爆发和强偏振相关效应，可实现生物分子的非破坏性检测。本文综述了石墨烯、氧化石墨烯（GO）、还原氧化石墨烯（rGO）和石墨烯量子点（GQDs）的制备方法与表面功能化策略，并总结基于石墨烯及其衍生物的光学生物传感器研究进展。文章归纳了表...
等离子体超表面由金属—介质界面构成，可在背景与泄漏共振模式被激发，其纳米尺度自由电子的尖锐等离子激发可用于光电、能源收集与生物传感。现有 Fano 共振超表面生物传感器制备成本高、依赖洁净室，且有效面积小、样品定位困难。本文利用光盘基超表面大面积、均匀图案作为低成本激发非对称等离子模式的方法，实现可调光学 Fano 共振，并与微流控...
在金属表面引入超薄间隔层已成为提高无标记表面等离子共振（SPR）生物传感器光学灵敏度和识别元件固定效率的常用策略。然而，过渡金属二硫化物固有的巨大光学各向异性可能显著影响传感器性能。本文系统研究了带有二硫化钼（MoS2）辅助层的 SPR 生物传感器平台的光学灵敏度。通过宽光谱范围分析，揭示了 MoS2 激子驱动的介电响应及其光学各向...
急性心肌梗死（AMI）是主要死因之一，数十年来威胁人类生命。目前其诊断主要依赖心电图（ECG），但已被证明不足。为克服ECG局限，提出高效检测心脏生物标志物。特别是肌钙蛋白，尤其是心肌肌钙蛋白I（cTnI）和心肌肌钙蛋白T（cTnT）的测定，在心肌损伤诊断中敏感性和特异性更优。作为最危及生命的状况之一，需要快速、普适、低成本且特异灵...