本文是一篇关于等离激元与混合回音壁模式（WGM）生物传感器的文献综述。等离激元描述电磁场与金属纳米结构之间的相互作用，基于等离激元的传感器已用于癌症检测、生物芯片和生物传感，并有望发展为可植入的即时检测设备。许多现有器件基于表面等离子共振（SPR）和局域表面等离子共振（LSPR），但其数学背景对研究者可能较为复杂。本文旨在简化SPR...
由于气候变化和动物栖息地持续丧失，人类不断面临新病原体。SARS-CoV-2病毒高度传染且致命，对医疗技术提出新挑战。近十年还出现寨卡病毒、埃博拉病毒、MERS冠状病毒等致命疫情，未来可能还有更具传染性和致死性的疾病。传统检测技术在一定程度上可检测这些病毒，但耗时长、成本高且需要专业人员。基于等离子体超材料的生物传感器有望实现低成本...
膜蛋白在细胞信号转导和药物靶点中至关重要，但传统去垢剂提取常导致其不溶、失稳或构象改变。苯乙烯-马来酸共聚物（SMA）可将脂质和整合膜蛋白从膜中释放为水溶性天然颗粒，即SMALPs。本研究建立了利用SMA稳定膜蛋白的测定条件，在纯化和复杂混合物环境中，通过多种生物传感器平台对SMALPs中整合膜蛋白及其复合物与抗体的结合进行动力学分...
登革病毒快速定量检测仍是挑战。本文报道一种芯片设备，将膜法血浆分离与局域表面等离子共振（LSPR）生物传感器结合，用于从少量全血中检测登革NS1抗原。LSPR效应通过655 nm紫外-近红外光照射热退火金属薄膜制备的纳米结构实现。作者研究100–500°C退火温度对银纳米结构尺寸、均匀性以及LSPR灵敏度和检出限的影响，并考察非目标...
外泌体是由多数细胞大量分泌的膜性细胞外囊泡，可携带反映来源细胞生理状态的膜蛋白和胞质因子，具有用于早期诊断、疾病分期和治疗监测的生物标志物潜力。然而，传统诊断或预后应用受限于缺乏快速、灵敏的检测方法。为弥补这一不足，研究者发展了多种检测策略，包括将免疫检测与纳米等离子体传感器结合，通过测量目标分子结合引起的局部光学折射率变化进行定量...
将柔软可变形分子印迹纳米颗粒（nanoMIPs）与基于聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）基底的纳米等离子体传感器芯片结合，开发高灵敏生物/化学传感器。nanoMIPs（平均粒径<50 nm）通过模板辅助合成制备，可特异性结合牛血清白蛋白（BSA），用于修饰 PMMA 基底上的金光学纳米结构；PMMA 作为平板波导。比较了修饰 nanoMI...
强度探测表面等离子共振（ISPR）传感结构简单，是目前应用最广泛的表面等离子共振技术之一，但其灵敏度相对较低，尤其是强度探测SPR成像（ISPRi）。本文提出一种基于ISPRi实时监测传感器表面生物分子结合的新方法。该方法通过采集反射光谱中两个特定波长处的反射光强，并计算二者差值作为传感信号，从而增强折射率变化引起的强度响应。作者还...
人表皮生长因子受体2（HER2）阳性外泌体在乳腺癌诊断及治疗选择中具有重要作用。本文基于分子适配体信标（MAB）转换激活的改造型酪胺信号放大（TSA），提出一种无标记表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于高灵敏、高特异检测HER2阳性外泌体。固定于芯片表面的MAB中HER2适配体区域捕获外泌体，使其G-四链体DNA（G4 DNA）...
本文提出一种由银（Ag）和二氧化钛（TiO2）薄膜交替构成的周期性多层表面等离子共振（SPR）生物传感器。该结构既能防止 Ag 层氧化，又能增强结构内部电磁场，从而提高传感性能。作者采用遗传算法（GA）结合传输矩阵法（TMM）对结构参数进行优化，得到 TiO2 层厚 7.7 nm、Ag 层厚 11.2 nm 的八层交替结构。在传感介...
近年来，利用生物传感器检测液体活检中的肿瘤生物标志物和免疫检查点，以实现癌症的识别与定量，受到广泛关注。与传统组织活检和免疫组化相比，仅需少量血液即可快速获得癌症信息，而组织活检需侵入性取样、专业操作和复杂仪器，且免疫组化通常需数天。为克服这些局限，研究者发展了按需生物传感器检测方案，以提供更即时的预后信息。文中综述了基于物理和生化...
分子表征诊断或治疗靶标的分析方法近期备受关注。本综述总结了表面等离子共振（SPR）生物传感器与质谱联用，用于鉴定和测定蛋白与抗体及DNA适配体相互作用表位的方法。首先将抗体或DNA适配体固定于SPR芯片，测定蛋白-抗体复合物的结合常数（KD）；随后向芯片加入蛋白水解肽混合物，洗去未结合组分后，洗脱表位肽并用MALDI-MS鉴定。SP...
微流控浓度梯度发生器是分析/生物分析系统自动校准的有效工具，但可重复使用且经数学表征的梯度发生器研究不足。本文开发了一种基于三步串联稀释的微流控器件，可产生染料和生物分子的非线性浓度梯度。该器件经数学与统计描述，适用于可重复的分析与生物分析。实验测试表明，不同染料具有相同的梯度浓度轮廓，牛血清白蛋白（BSA）在95%置信区间内具有统...
丝霉素具有独特化学结构，含有密集官能团并具强抗肿瘤活性。此前提出的丝霉素C生物合成途径引起关注。本文聚焦于确定酰基载体蛋白（ACP）依赖的修饰步骤，并鉴定丝霉素C早期生物合成中MmcB（ACP）与其伙伴蛋白之间的蛋白-蛋白相互作用。基于基因敲除与互补实验，鉴定mitE、mmcB、mitB和mitF为丝霉素C生物合成必需功能基因。生化...
本文提出并数值模拟了一种新型波导型表面等离子共振（SPR）传感器。该传感器由石墨烯覆盖层、金（Au）薄膜和碳化硅（SiC）波导层构成，并制备于二氧化硅/硅（SiO2/Si）基底上。由于 SiC 具有较大带隙，传感器可在可见光和近红外波段工作，从而降低水基传感介质中的光吸收并提高灵敏度。研究通过比较传感介质折射率（RI）变化引起的共振...
冠状病毒病（COVID-19）是由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引发的全球公共卫生危机。实时逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）是诊断COVID-19的金标准，虽然准确性高，但需要高度训练人员且周转时间长。快速廉价的免疫诊断（抗原或抗体）检测已可用，但这些即时检测（POC）测试准确性不及RT-PCR。生物传感器是...
本文提出一种基于 CH3NH3PbBr3 钙钛矿薄膜的导波表面等离子共振（GWSPR）生物传感器。将 CH3NH3PbBr3 薄膜作为导波层涂覆在 Au 膜表面，形成 Au–钙钛矿杂化结构。研究发现，钙钛矿导波层可增强传感界面处的电场，从而提高传感器灵敏度。结果表明，Au–钙钛矿基 GWSPR 生物传感器的角灵敏度最高可达 278....
本文报道了一种基于金纳米三角形（Au NT）图案化结构表面等离子耦合效应的偏振分辨电化学发光（ECL）生物传感器。作者采用乙醇辅助溶剂热法合成二硫化锡量子点（SnS2 QDs）作为 ECL 发射体，其 ECL 发射峰位于 600 nm。Au NT 同时具有局域表面等离子共振（LSPR）电磁增强效应和尖端放大效应，三个尖锐顶点形成显著...
本文主要研究银纳米棒与金膜间隙结构的等离子光学性质。作者采用有限元方法和COMSOL Multiphysics建立模型并进行仿真，系统改变银纳米棒与金膜之间聚电解质（PE）间隔层厚度、入射光条件及周围环境介质。由于银纳米棒具有各向异性，该微腔系统对内部结构和外部条件变化极为敏感，并沿纳米棒长轴方向表现出较强的光学响应。通过分析纳米颗...
帕金森病是一种急性且进行性的神经退行性疾病，早期诊断对提高患者生存期至关重要。α-突触核蛋白（α-syn）是帕金森病早期诊断的潜在生物标志物，亟需开发能在人体体液中精准检测 α-syn 的生物传感平台。本文开发了一种基于无标记氧化铁纳米颗粒（Fe3O4 NPs）和配对抗体的表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于血清中 α-syn ...
本研究旨在设计一种基于表面等离子共振（SPR）技术、结合纳米层结构的生物传感器，用于监测血红蛋白（Hb）浓度。该传感器采用五层 Kretschmann 构型，以氟化钡（BaF2）棱镜耦合 p 偏振光，在棱镜表面沉积 40 nm 银（Ag）膜激发表面等离子体波，并在 Ag 上依次沉积 7 nm 钛酸钡（BaTiO3）和单层锑烯（ant...