随着 SARS-CoV-2 新变种持续出现，快速、低成本、可现场使用的检测手段仍是公共卫生挑战。本文报道了一种无丙烯酰胺的光子晶体适配体传感器，用于快速视觉检测 SARS-CoV-2 刺突蛋白（S 蛋白）的受体结合域（RBD）。作者通过无乳化剂乳液聚合合成单分散聚苯乙烯@聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯-丙烯酸) [PS@poly(HEM...
本文报道了一种基于多孔硅（PSi）Fabry–Pérot薄膜的光学适配体传感器，用于检测胃肠道炎症疾病中升高的蛋白生物标志物乳铁蛋白（LF）。针对PSi生物传感器因复杂质量传递和反应动力学导致灵敏度不足的问题，作者采取两种策略：一是优化多孔纳米结构，包括层厚、孔径和捕获探针密度；二是将传感器集成到3D打印微流控系统中，并嵌入交错人字...
本研究报道了一种用于三磷酸腺苷（ATP）检测的适配体功能化多面体低聚倍半硅氧烷（POSS）纳米颗粒。POSS 纳米颗粒在一步连续流微流控反应器中通过热聚合合成：含 POSS 单体的微乳液在反应器内自组装生成，并通过连续油流包裹乳液以防止热聚合过程中微通道堵塞。随后，POSS 纳米颗粒表面经聚多巴胺（PDA）仿生修饰，引入可用于偶联的...
本文报道了一种用于检测白介素-6（IL-6）的有机电化学晶体管（OECT）生物传感器。IL-6 是与慢性炎症、炎症老化、癌症及重症新冠感染等多种病理过程相关的重要细胞因子生物标志物。该传感器以聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）栅极为换能界面，通过在其表面电化学沉积金纳米颗粒（AuNP），再对硫醇化适配体...
电化学与光学平台常用于生物传感器设计，但单一信号读出易受非标准操作、不同操作者和实验环境影响而产生误差。本文开发了一种双信号检测方案，将两种换能原理集成于同一适配体生物传感器中，利用金纳米坑阵列（AuNpA）同步进行电化学和异常光学传输（EOT）等离子体检测。与完全穿透金膜的全孔结构相比，未完全穿透的纳米坑在有限差分时间域模拟和实验...
本文报道了一种基于部分耗尽SOI CMOS工艺的单片集成微悬臂梁适配体传感器，由压阻微悬臂梁阵列和片上信号处理电路组成。12根嵌入压阻器的微悬臂梁构成3个惠斯通电桥传感器；片上电路包括多路复用器、斩波仪表放大器、低通滤波器、Σ-Δ模数转换器和串行外设接口。微悬臂梁阵列与电路均在SOI晶圆单晶硅器件层上制造，并经三次微加工释放。该设计...
新冠疫情使快速、灵敏的即时检测（POCT）方法需求迫切。SARS-CoV-2 核衣壳蛋白（N蛋白）是病毒中含量最丰富的结构蛋白之一，可作为诊断标志物。本文报道了一种光纤粒子等离子共振（FOPPR）生物传感器，以单链 DNA（ssDNA）适配体为识别元件，在 15 min 内检测 SARS-CoV-2 N蛋白，检出限（LOD）为 2....
牛奶是全球重要的食品，安全饮用要求微生物污染处于可接受水平。各国乳品细菌安全限值不同，通常以每毫升数千菌落计。为快速判断样品是否含有不安全水平的细菌，作者开发了一种特异性识别大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）的适配体生物传感器。该传感器基于超高频电磁压电声学传感器（EMPAS），利用抗污连接子MEG-Cl...
本文报道了一种基于太赫兹发射技术的适配体生物传感器，用于快速高灵敏检测小分子微囊藻毒素-LR（MC-LR）。该传感器核心为太赫兹化学显微镜（TCM）传感板，由蓝宝石衬底上的薄硅层及其表面天然二氧化硅层构成。DBCO标记的DNA适配体通过一步点击化学与硅烷化表面的叠氮基团共价连接，密度泛函理论估算表面活性位点约为3.8×10^13 c...
前体梯度同源物2（AGR2）是多种癌症的潜在生物标志物。在胰腺癌中，癌前病变可将其分泌至胰液，因此灵敏检测AGR2对胰腺癌及其他癌症的早期诊断具有重要价值。本文报道了一种基于纳米结构多孔硅薄膜的无标记AGR2适配体传感器，并通过加速目标传质和降低系统噪声来提高灵敏度。传感器以阳极氧化多孔硅Fabry-Pérot薄膜为光学换能器，表面...
面对人口老龄化，非传染性疾病管理急需床旁检测基础设施。磁流式细胞仪可快速检测癌细胞，是床旁诊断的可行方案。本文报道一种基于巨磁阻自旋阀（GMR SV）的生物传感器阵列，采用多条纹传感器几何与匹配滤波，在不牺牲通量的前提下提高检测精度。该传感器几何使磁性纳米颗粒（MNP）标记的细胞经过时产生特征信号，从而像光学流式细胞仪一样实现多参数...
多孔硅（PSi）薄膜因高比表面积和独特光学性质，被广泛用于无标记光学生物传感。本文针对 PSi 生物传感器在实际应用中灵敏度受限的问题，建立了同时描述体相扩散、孔内受限扩散和探针-靶标结合动力学的理论模型，并与忽略孔内扩散的平面模型及多组 PSi 适配体/免疫传感器实验结果进行比较。研究以反射干涉傅里叶变换光谱（RIFTS）实时监测...
本文报道了一种基于双偏振干涉仪（DPI）的无标记、可再生适配体生物传感器，用于实时检测镉离子（Cd2+）并研究其与适配体的相互作用机制。该传感器通过逐层组装法构建：聚乙烯亚胺（PEI）先吸附于硅氮氧化物芯片表面，T30寡核苷酸经静电作用固定，随后含Cd2+特异性适配体序列和A15同聚腺嘌呤序列的40-mer DNA探针与T30杂交固...
凝血酶生成是血管损伤后血液凝血酶浓度发生动态变化的复杂且精细调控过程。为表征该过程的启动阶段，即凝血酶浓度处于纳摩尔每升范围，本文提出一种无标记光学适配体传感器。该传感器将硅一维光子晶体波纹波导结构与表面固定的凝血酶结合适配体相结合，以适配体作为生物识别元件。实验证明，该传感器能够特异性检测270 pmol/L至27 nmol/L范...
为便于现场监测环境毒素，本文开发了一种无需固体表面固定和复杂前处理步骤的荧光-表面增强拉曼光谱（SERS）双模态适配体生物传感器，用于灵敏、选择性检测肝毒性微囊藻毒素LR（MC-LR）。传感器设计基于Cy3标记互补DNA（Cy3-cDNA）单链对等离子体金纳米星（GNSs）的亲和性高于Cy3-cDNA/适配体双链。MC-LR优先结合...
脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）是农业商品中广泛存在的霉菌毒素，即使低剂量摄入也会危害人和动物健康，因此需要快速、选择性且高灵敏的检测方法。本文报道了一种基于铁纳米花/三维石墨烯/镍（INFGN）纳米结构和DON适配体的选择性生物传感器。首先通过低压化学气相沉积在镍泡沫上生长三维石墨烯，再用电化学沉积在其表面构筑蒲公英状铁纳米花，形成大...
神经退行性疾病目前仍缺乏鉴别诊断和治愈手段。Tau蛋白是常见tau病（tauopathies）的生物标志物，参与微管与细胞结构稳定；但翻译后修饰可使其自组装为细胞毒性结构，并在细胞内外共定位，因此可作为蛋白病理与神经退行性疾病的可行生物标志物。本文报道一种用于tau441蛋白的新型光学生物传感器，基于适配体识别探针和生物层干涉（BL...
本文报道了一种基于液晶（LC）光学成像和金纳米颗粒（AuNPs）信号增强的莱克多巴胺（ractopamine, RAC）适配体传感器。将RAC适配体固定于玻璃片自组装膜上，用于特异性识别RAC；RAC与AuNPs混合后，其羟基可吸附于AuNPs表面形成AuNP-RAC复合物。当该复合物与界面适配体结合时，形成适配体-RAC-AuNP...
阿尔茨海默病是21世纪重大全球健康挑战，亟需可靠生物传感器进行早期诊断。本文首次报道了一种基于干涉反射光谱（IRS）的适配体传感器，用于检测阿尔茨海默病生物标志物淀粉样蛋白β寡聚体（Aβ oligomers）。首先制备纳米孔阳极氧化铝（NAA），随后用3-氨基丙基三甲氧基硅烷（3-APES）修饰孔壁，引入氨基；再以戊二醛（GA）为交...
淡水水体中节球藻素R（NOD-R）污染是重要的环境与公共健康问题。现有小鼠生物试验、HPLC、LC-MS、毛细管电泳及ELISA等方法存在伦理争议、耗时、昂贵或交叉反应等不足。本文以SELEX筛选的DNA适配体为特异性识别元件，构建了无标记生物层干涉（BLI）适配体传感器用于NOD-R检测。该传感器检测范围为40–600 nM，线性...