循环肿瘤细胞（CTCs）是多种癌症转移的关键因素，也是肿瘤诊断和治疗中的重要检测目标。由于其在血液中浓度极低（约1–10 cells/mL），检测极具挑战。本文报道了一种全光纤等离子体适配体传感器，用于检测转移性乳腺癌细胞。该传感器基于镀金倾斜光纤布拉格光栅，在近红外波段具有多个窄带共振，可实现无标记、实时检测。作者选择针对乳腺球蛋...
本文报道了一种基于等离子体光纤束的远程多路生物分子相互作用检测概念。该光纤生物传感器由直径约300 µm、包含6000根独立光纤的束构成；经刻蚀和金属化后，每根光纤表面具有特定等离子体性质。光纤表面的表面等离子共振（SPR）现象可通过光与等离子体耦合变化引起回反射光强度改变，从而测量生物分子相互作用。作者利用新型聚合物3D打印微悬臂...
本文报道了一种基于介孔纳米结构半胱氨酸-石墨烯水凝胶（Cys-RGO）的双模态微流控生物传感器，用于定量检测人血清中心肌肌红蛋白（cMb）。该器件中，纳米工程化介孔 L-半胱氨酸-还原氧化石墨烯（Cys-RGO）水凝胶作为双模态传感电极，同时用于差分脉冲伏安法（DPV）和表面等离子共振（SPR）检测。Cys-RGO 的高表面反应性、...
精确鉴定蛋白质-蛋白质相互作用对理解生物医学通路至关重要。多价蛋白结合（MPB）指一个配体同时与两个或多个受体结合，在调控复杂而精确的生理功能中起关键作用，其异常与多种疾病相关。目前区分多价结合与单价结合并测定其动力学常需复杂流程和仪器。本文提出一种无标记快速评估 MPB 及其动力学参数的方法：将 pNIPAm-co-AAc 生物响...
方法学限制制约了蛋白冠形成研究，延缓纳米药物开发及临床转化。本文建立了一种无标记工作流，用于原位测定脂质体硬冠与软冠的结构参数及相应蛋白质组成：采用表面等离子共振（SPR）和定制生物传感器，在脂质体表面原位测定结构并分离冠组分；再结合高灵敏度纳升级液相色谱串联质谱（nLC-MS/MS）和开源生物信息学平台进行蛋白质组分析。研究在动态...
本研究报道了一类新型小尺寸双胍化合物，其结构包含噻吩和经修饰的 N-烷基苯并咪唑 σ-hole 模块，用于特异性识别 DNA 小沟中的单个 G·C 碱基对。作者通过改变 N-烷基或芳环取代基，考察化合物对 DNA 小沟微结构的敏感性，并合成 13 个新化合物以评估其结合亲和力与序列选择性。目标双胍先由不同醛与 3-氨基-4-(烷基或...
膜蛋白的体外表征需要模拟天然膜微环境的实验体系。支持脂质双分子层可用于中子反射、石英晶体微天平耗散监测、表面等离子共振、原子力显微镜和荧光显微镜等表面敏感技术，但将膜蛋白以足够高浓度和受控取向掺入脂质双分子层仍具挑战。本文提出非常规使用由磷脂和两亲性18A肽构成的肽盘，介导形成含两种膜蛋白（CorA和组织因子TF）的支持磷脂双分子层...
为胃癌早期诊断，microRNA-148a作为有前景的生物标志物，可通过基于金纳米颗粒（AuNPs）独特表面等离子共振（SPR）吸收的简易比色生物传感器进行测定。在该检测体系中，传感探针由AuNPs与RNA探针（RNAP）经Au–S键偶联形成，并以尾对尾方式排列于目标RNA上。当引入miRNA-148a时，AuNPs-RNAP偶联物...
基于表面等离子共振（SPR）的无标记小分子检测面临信号放大挑战。本文比较了自组装单分子层（SAM）金芯片与负载金纳米颗粒（AuNPs）金芯片用于黄曲霉毒素B1（AFB1）检测。SAM金芯片经EDC-NHS交联剂活化、蛋白A（Protein-A）接枝及抗AFB1抗体固定；另一芯片将功能化硫辛酸AuNPs沉积于SAM金芯片，再经EDC-...
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...