针对食管鳞状细胞癌早期诊断中 NY-ESO-1 自身抗体的检测需求，本文提出一种基于倾斜光纤布拉格光栅（TFBG）的表面等离子生物传感器。传感器由锗掺杂单模光纤中刻写的18° TFBG构成，光纤表面磁控溅射约50 nm金膜并退火，以激发表面等离子波；金属表面经11-巯基十一烷酸自组装、EDC/NHS活化后固定自身免疫性癌症/睾丸抗原...
传统监测生物材料氧化还原反应通常依赖电化学（EC）测量技术。本文提出一种表面等离子共振（SPR）方法用于监测氧化过程，以左旋多巴（L-Dopa）为靶标分析物，将纳米孔传感板嵌入电化学电极中，以增强氧化信号并激发 SPR。首先通过循环伏安（CV）测量建立 L-Dopa 的电化学响应基线；随后在 CV 电压扫描过程中，同步利用 SPR ...
微小RNA（miRNAs）是约21–25个核苷酸的短非编码单链RNA，在多种生物过程中起关键作用，并在多种人类疾病中表达失调，因此其检测对诊断和筛查具有重要意义。新型miRNA生物传感器通常基于目标miRNA与固定在电极表面的互补链或适配体杂交形成双链。为优化传感过程，需要详细理解工作条件下的杂交动力学。本研究采用表面等离子共振（S...
血管紧张素转换酶1（ACE1）通过催化血管紧张素I转化为具有缩血管作用的血管紧张素II，参与体液和血压调节。已有研究表明，部分天然来源化合物可抑制血管紧张素转换酶活性并发挥降压作用。表面等离子共振（SPR）生物传感器技术是观察生物分子相互作用的行业标准方法。本研究采用分子模拟方法评估多种中药代谢物与ACE1蛋白的对接能，利用SPR实...
本文提出一种用于高性能氧化石墨烯（GO）生物传感器概念的综合晶圆级制造协议，适用于多种生物传感应用。该协议涵盖关键工艺步骤：首先通过气相蒸发在基底上形成硅氧烷单层，随后旋涂 GO 水溶液制备厚度为 1–3 nm 的纳米薄换能层，该薄膜具有优异均匀性；再结合微机械表面加工与光刻、反应离子刻蚀或纳米压印技术，将 GO 换能层转化为所需微...
生物分子在传感器表面的受控取向对实现高灵敏度和准确检测至关重要。FcγRI 是免疫细胞表面识别 IgG 包被靶标的受体，在 T 细胞激活和抗原内吞中发挥重要作用。本研究将 FcγRI 外域重新用作分析配体，在等离子体传感器表面以位点定向方式捕获阿达木单抗（ADA，一种 IgG1 型单抗生物类似药），并实时检测其对应分析物肿瘤坏死因子...
本研究提出一种基于五层石墨烯/氟化钙（CaF2）多层光栅与法布里-珀罗（Fabry–Perot, FP）腔集成的无标记光学生物传感器，用于提高灵敏度（S）、品质因数（FOM）和品质因子（Q）。通过调节石墨烯化学势，在石墨烯/介质界面激发表面等离子共振（SPR）波；垂直偏振光源使光栅两侧作为电偶极子，使等离子体波相向传播并在样品活性区...
白细胞介素-6（IL-6）是一种具有多效性的促炎细胞因子，在多种急性、慢性及感染性疾病中发挥重要的病理性促炎作用，并参与免疫调节、造血、组织修复、炎症、肿瘤发生、代谢控制和睡眠等多种生物学过程。由于IL-6可作为多种疾病的诊断与预后生物标志物，实现其低浓度和高选择性检测在医学和生物学领域具有重要意义。目前，酶联免疫吸附试验（ELIS...
癌症是全球致死率最高的疾病之一，早期检测对提高恶性肿瘤患者生存率至关重要。在疾病早期，细胞水平癌症生物标志物的诊断对改善预后具有重要意义。数十年来，科学家致力于开发生物传感器，使其成为低成本、高效率的分析工具。传统癌症筛查方法昂贵、耗时且不便重复检测，而基于生物标志物的癌症诊断在早期发现、疾病进展监测和治疗中展现出巨大潜力。生物传感...
本文提出一种用于生物传感的改进 Kretschmann 型表面等离子共振（SPR）传感器数值结构，由 BK7 棱镜、TiO2 粘附层、Cu 等离子体金属层和 BaTiO3 保护层组成，并采用角度探测法。铜因可产生比金和银更窄的 SPR 曲线而具有高分辨率潜力，但易氧化；BaTiO3 薄膜可保护 Cu 并显著提升传感性能，TiO2 薄...
在纳米尺度下，金属具有特殊的电化学与光学性质，在纳米生物传感中发挥重要作用。基于贵金属纳米颗粒的表面等离子共振（SPR）是一种无标记生物传感技术，具有灵敏度高、可靠性好和操作简便等优点。通过在纳米等离子器件上施加电化学激励信号，可调制其表面电子密度，实现电化学耦合SPR，使电信号与光信号联合传递，增大光谱共振位移，从而提高生物传感器...
聚合物纳米药物载体可通过时空可控释放提高疗效并降低副作用，但精确测定其药物释放动力学是开发安全高效纳米药物的关键。本文创新性地应用表面等离子共振（SPR）生物传感器、毛细管电泳（CE）和1H扩散有序核磁共振（1H DOSY NMR）三种分析方法，用于定量研究pH触发释放。作者以N-2-羟丙基甲基丙烯酰胺（HPMA）共聚物为载体，通过...
程序性死亡受体1（PD-1）/程序性死亡受体配体1（PD-L1）轴阻断是癌症免疫治疗的重要策略。抗体类PD-1/PD-L1抑制剂虽临床有效，但存在肿瘤渗透性、口服生物利用度、副作用、给药便利性、半衰期和成本等局限，因此开发小分子抑制剂具有重要意义。然而，直接靶向PD-1/PD-L1相互作用的小分子抑制剂仍处早期，部分原因是缺乏可靠的...
表面等离子共振（SPR）是实时测量生物分子结合亲和力与动力学的常用技术，台式仪器兼具低成本与易用性。带6xHis标签的配体可固定于Ni2+-NTA传感表面。Ni-NTA固定可再生、可重复使用，但可能导致重复实验间信号差异。本文以Nicoya OpenSPR为模型系统，研究该差异来源并提出控制方法。模型配体/分析物为卵巢癌标志物MUC...
传染病严重威胁公共卫生与全球生物安全。除空气传播外，病原微生物也可在污水等环境液体样本中检出。传统生化检测方法耗时长、成本效益低，且检测限限制早期诊断。本研究制备了直径125 μm的超细等离子体光纤探针，用于CRISPR/Cas12a介导的严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）检测。暴露于光纤表面的单链DNA被Cas1...
单层硼原子构成的硼烯是一种新型二维材料，具有各向异性金属行为、柔韧的力学与光学性能。为获得所需性能的生物传感器或生物器件，必须对智能功能化光电二维材料进行工程化设计。硼烯是新兴二维材料之一，凭借优异的电活性表面积、高电子传输能力、各向异性、可调控的光学与电化学性质、可沉积成薄膜以及构建表面功能化的潜力，已成为先进传感平台。尽管制备困...
表面等离子共振（SPR）是一种可用于无标记、实时传感的光学现象，能够直接测量生物分子相互作用并检测溶液中的生物标志物。以往基于等离子体纳米孔阵列的研究多利用近红外或红外区的异常光学传输（EOT）模式监测和检测多种生物分子。尽管该类阵列提高了生物分子检测的灵敏度和通量，但仍存在溶液分子扩散导致检测困难、器件制备复杂以及近红外/红外检测...
Nicoya OpenSPR 是一种台式表面等离子共振（SPR）仪器。与其他光学生物传感器一样，它适用于对蛋白质、肽、抗体、核酸、脂质、病毒以及激素/细胞因子等多种生物分子进行无标记相互作用分析。该平台可支持的检测模式包括亲和力与动力学表征、浓度分析、结合与否判断、竞争实验以及表位映射。OpenSPR 在台式平台中采用局域表面等离子...
癌症是全球主要死因之一，早期检测对提高治愈率至关重要，而检测灵敏度决定了可检出的最低癌细胞浓度。表面等离子共振（SPR）通过监测样品折射率变化实现癌细胞检测，其灵敏度取决于可分辨的最小折射率变化。本文提出一种金-石墨烯-银-黑磷（Au-Gr-Ag-Black P）异质结构 SPR 传感器表面，用于基于折射率差异检测不同类型癌细胞。作...
本文研究了一种基于耦合棱镜—三维狄拉克半金属（3D DSM）多层结构的灵敏度可调太赫兹（THz）液/气生物传感器。该传感器利用3D DSM激发表面等离子共振（SPR）模式，在反射谱中形成尖锐反射峰，从而获得高灵敏度。由于3D DSM的费米能量可调控其电导率与反射率，传感器灵敏度可实现动态调节。研究还发现，灵敏度曲线强烈依赖于3D D...