为实现慢病诊断和治疗药物监测中低浓度生物标志物的快速无标记检测，本文提出一种多用途光学生物微机电系统（BioMEMS）传感平台。该平台以高灵敏度MEMS悬臂梁为换能器，利用其表面应力响应将生物识别事件转换为机械位移，并通过可调光学干涉系统、CCD相机和图像处理算法精确记录纳米级位移，从而识别分析物类型并定量其浓度。通过更换生物受体并...
牙周病是由牙龈卟啉单胞菌等厌氧菌引起的慢性感染。本研究以牙龈卟啉单胞菌G蛋白（PGP）为靶标，通过系统进化配体指数富集（SELEX）方法筛选出特异性结合PGP的单链DNA适配体，该适配体由38个核苷酸组成。采用改良Western blot分析验证其选择性，结果显示适配体能与重组PGP、部分纯化PGP及牙龈卟啉单胞菌全菌裂解液结合，而...
石墨烯溶液门场效应晶体管（gSGFETs）在化学与生物传感中具有高潜力，但功能化步骤复杂、易过度反应并受杂质影响，且常限于特定配体。本文提出一种单步固定化学修饰适配体的新策略，适配体带有芴甲基（fluorenylmethyl, Fm）和吖啶（acridine, Ac）芳香基团，通过简便合成路线克服上述限制。以凝血酶为模型检测物，将该...
二维材料在生物传感领域具有广阔前景，尤其是作为场效应晶体管（FET）中的传感通道。石墨烯是最常用且最具商业化潜力的二维材料之一，但将其用于生物传感仍需解决工作条件、灵敏度、选择性、可报告性和经济可行性等关键问题。基于石墨烯的场效应晶体管（gFET）通过生物受体-分析物结合事件引起石墨烯掺杂和/或静电门控效应，从而调制晶体管电学特性；...
内分泌干扰物是天然或人为产生的环境微污染物，可改变内分泌系统功能并最终损害代谢。双酚A（Bisphenol A, BPA）是其中最常见的污染物之一，常作为增塑剂用于环氧树脂和聚碳酸酯，因此监测不同环境中的BPA水平既重要又具有挑战性。近年来，针对BPA的检测方法不断涌现。本文对近十年发表的基于适配体的电化学、荧光、比色及其他BPA检...
食品与饮料中黄曲霉毒素的快速定量检测对预防肝癌等严重疾病具有重要意义。黄曲霉毒素由曲霉属产生，具有强致癌性和肝毒性，常见于谷物、坚果、乳制品等。本文综述了黄曲霉毒素主要类型、纳米材料在生物传感器中的作用，以及电化学、光学和石英晶体微天平(QCM)传感方法在食品与饮料样品检测中的应用。文中指出，纳米材料可增强传感性能，抗体、适配体、分...
水杨酸（SA）是阿司匹林的水解产物和活性形式，广泛存在于多种水果及其他食品中，食品与药物分析领域对其检测需求强烈。由于 SA 是小分子，适配体相比抗体更具优势。本研究采用文库固定化捕获-SELEX 方法筛选 SA 适配体。经 17 轮筛选，获得两个主要适配体家族。其中家族 1 的 SA1 适配体在硫黄素 T（ThT）荧光法中 Kd ...
光纤生物传感器因高灵敏度、抗电磁干扰和实时监测等优势，在低浓度生物标志物检测中备受关注。本文报道了一种基于表面等离子共振（SPR）的便携式低成本 D 形聚合物光纤生物传感器，用于乳腺癌早期检测。该传感器以人表皮生长因子受体 2（HER2）适配体作为乳腺癌特异性识别元件，通过抗原—抗体/适配体结合方式检测 HER2 蛋白。器件由芯/包...
全氟和多氟烷基物质（PFAS）被广泛用于工业产品，经长期环境生物累积后被证实具有毒性并可能致癌，因此亟需对其污染范围进行系统筛查。现有先进检测平台多依赖实验室，成本高、耗时长，不适合常规筛查；传统生物传感器如侧流层析试纸条难以应对PFAS ng/mL级监管限值、复杂环境基质及共存化学物质。为此，大量研究致力于开发仿生受体并将其集成到...
即时检测（POCT）在感染性和非传染性疾病诊断中具有重要价值，能够满足快速、灵敏、准确且无需复杂操作的需求。侧流层析试验（LFA）作为低成本快速生物分析工具，已在全球获得商业成功，并推动纳米技术进入疾病诊断。本文综述 POCT 的发展及其成为快速诊断方法的过程，重点阐述 LFA 的结构组成、检测模式、纳米标记物、成本效益、当前与未来...
本研究开发了一种简单、低成本且无需仪器的适配体侧流层析试纸条，用于食品样品中赭曲霉毒素A（OTA）的快速检测。试纸条由样品垫、结合垫、硝酸纤维素膜和吸收垫组成，结合垫负载与金纳米颗粒（AuNPs）偶联的OTA特异性适配体，硝酸纤维素膜测试线固定OTA适配体探针，控制线固定对照探针。检测采用竞争法：样品中的OTA与适配体-AuNP偶联...
金纳米颗粒（AuNPs）具有可调尺寸、光学性质和表面化学等独特性质，在生物传感等新兴领域具有应用潜力。尽管已有多种合成方法，但反应体积对AuNPs合成产率与质量的影响仍不明确。本研究开发了一种新型微体积柠檬酸还原法，用于改进AuNPs合成，并通过电子显微镜、能量色散谱、Zeta电位和比色分析进行表征。与标准Turkevich法相比，...
胃癌（GC）是致死率第二的恶性肿瘤，仍缺乏快速、简便、经济的早期筛查技术。表面增强拉曼光谱（SERS）基于贵金属纳米颗粒的表面等离子共振，可有效检测低丰度肿瘤标志物，与传感器结合在胃癌诊断和筛查中潜力巨大。本研究制备新型金/硅纳米伞阵列（Au/SiNUA）作为SERS基底，并用相应肿瘤标志物适配体功能化，采用一步识别-释放机制检测临...
小分子或蛋白质与 RNA/DNA 的相互作用常伴随核酸折叠和结构变化，对其生物物理表征有助于理解分子机制。本文提出 kinFRET（动力学 Förster 共振能量转移），一种实时整体 FRET 方法，用于测量结合与折叠动力学。kinFRET 基于 switchSENSE 生物传感技术，利用荧光标记的表面固定 DNA 连接链，在芯片...
食品安全的重要任务之一是有效监测农产品及其食品中的真菌毒素污染并预防其发生。真菌毒素监测需要多种分析手段，从昂贵的高精尖仪器方法，到成本显著降低的生物传感器乃至适合现场监测的一次性检测试纸。本综述按生物识别元件类型，总结近十五年来真菌毒素生物传感器的发展方向，概述抗体、分子印迹聚合物和适配体的应用，以及生物传感器在食品工业中的多样性...
适配体因可针对特定靶分子筛选、具有高亲和力和特异性、易于化学合成并引入功能基团，已成为有前景的生物识别元件。荧光适配体传感器凭借高灵敏度、高选择性、快速、检测流程简单和成本低等优势，被广泛用于疾病诊断与预防，可检测癌细胞、病毒以及核酸、蛋白、生物毒素和细菌等多种生物标志物。本文介绍了用于筛选高特异性适配体的SELEX方法，并以表格形...
急性心肌梗死（AMI）是冠状动脉突发阻塞导致的危及生命疾病。心肌肌钙蛋白 I（cTnI）是最具特异性的生物标志物，通常单独检测以诊断或排除 AMI，因此准确检测 cTnI 对患者生命健康具有重要意义。与其他方法相比，荧光检测具有操作简便、灵敏度高和适用性广等优点。然而，由于体液中生物分子存在强荧光干扰，往往难以获得高灵敏度。为解决该...
由识别分子和纳米材料组成的纳米生物传感器已广泛用于疾病诊断、健康管理和环境监测。作为纳米生物传感器的一种，具有信号放大能力的分子特异性场效应晶体管（FET）生物传感器具有响应速度快、易于微型化和集成等突出优势，有望实现高灵敏度的分子检测与识别。适配体具有稳定性高和结构可调等内在特性，已成为 FET 传感领域最常用的生物识别单元之一。...
开发高灵敏诊断系统用于早期发现人类疾病是现代生物医学研究的重要任务，检测丙型肝炎病毒核心抗原（HCVcoreAg）正是此类需求。本研究旨在测试纳米带生物传感器在使用两种不同分子探针——抗HCVcoreAg抗体和抗HCVcoreAg适配体——检测HCVcoreAg时的性能。所用纳米带传感器芯片基于绝缘体上硅（SOI-NR）结构。研究测...
伯氏疏螺旋体复合群（Borrelia burgdorferi sensu lato, B. burgdorferi s.l.）主要由蜱传播，是莱姆病（Lyme disease, LD，又称莱姆螺旋体病）的病原体，属于影响人类的动物源性疾病。近年来，LD在全球范围内日益流行，甚至出现在既往无病例记录的国家。目前，莱姆螺旋体检测主要通过...