本研究提出一种基于一维三元光子晶体（1D-TPC）的高灵敏光学传感器，用于快速检测非法药物。该结构由聚苯胺（PANI）、硫化铅（PbS）和AlxGa1-xN量子点（QDs）交替层构成，并在中心引入缺陷层作为传感区。检测机制通过监测不同非法物质引起缺陷层折射率变化所导致的缺陷模波长移动实现。作者采用传输矩阵法（TMM）对结构透射特性进...
多巴胺（DA）是由下丘脑等部位释放的神经递质，对维持心理健康具有重要作用，其水平异常与抑郁症、精神分裂症等神经疾病相关。尿液检测可作为评估 DA 生理状态的无创手段，但现有分析方法操作繁琐、耗时较长。为此，作者开发了一种基于量子点（QDs）的酶生物传感器，用于快速、灵敏地检测 DA。该传感器利用 CdTe 量子点的荧光猝灭响应 DA...
过去十年，纳米技术在生物传感器领域取得显著进展。大量纳米颗粒和纳米材料被开发并用于提升生物传感器整体性能。纳米复合材料将多种纳米材料整合到特定基体中，改善其结构与功能特性，从而提高生物传感器效能。本综述系统总结了含金属、聚合物、无机、碳基或金纳米颗粒的纳米复合材料作为新型生物传感器，用于检测多种生物分子的研究进展，重点介绍其在提高灵...
量子点（QDs）因高荧光稳定性、尺寸可调发射和宽激发窄发射等光学特性，已成为生物医学检测中的有力工具。在表观遗传研究中，QDs 被用作生物传感器，监测 DNA 甲基化、microRNA（miRNA）表达和组蛋白修饰等变化，为传统检测方法提供替代方案。然而，越来越多证据表明 QDs 本身也可能成为表观遗传扰动因子，通过改变 DNA 甲...
最优传感器件应具备宽检测限、高选择性、高灵敏度、良好重复性、精确测量和快速响应等性能。近年来，引入纳米材料的生物传感平台因在多个科学与技术领域中的广泛应用而受到关注。将纳米粒子（NPs）用于生物传感器设计，可在信号换能元件与生物识别元件之间架起纳米尺度桥梁。纳米粒子与电化学技术协同，促进了高灵敏度和强分析物分辨能力生物传感器的发展。...
肌钙蛋白是血液中可用于指示心肌损伤和心血管风险的生物分子。本研究开发了一种基于“开启型”荧光检测的生物传感器，用于检测心脏肌钙蛋白I（cTnI）。该传感器以高荧光效率的CdSe/ZnS量子点（QDs）修饰超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIONs），并以适配体作为识别探针，旨在提高荧光效率并通过磁分离实现传感器重复使用。采用Zeta粒径仪...
细胞膜中生物分子的动态监测通常具有挑战性。电化学发光（ECL）生物传感器组装在显微成像方面具有明显优势。因此，本文提出并分析了一种基于量子点的生物传感器组装，重点关注细胞膜中的生物分子。此外，本文描述并分析了一种用于实现完全功能化彩色 ECL 可视化系统的量子点生物传感器组装，该系统能够准确可视化细胞和生物分子结构。相关纳米发射器可...
高通量生物分析已成为现代生物医学研究与临床诊断的重要课题。基于编码微载体的流动编码方案为多路生物分析提供了可行策略。不同编码特性赋予微载体不同编码机制，通过解码微载体并量化检测信号强度，可实现生物传感器分析、药物筛选、细胞培养以及仿生器官芯片的构建与评价。本综述根据编码元件将微载体编码策略分为光学编码与非光学编码：光学编码包括荧光染...
CRISPR技术因具有极高的灵敏度和特异性，已被广泛用于病原体检测。尽管高长径比微结构在增强生化反应中的应用潜力已受到关注，但其在CRISPR检测中的应用仍较少。本研究开发了一种基于FRET的生物传感器，将高长径比微结构与Cas12a介导的trans-cleavage相结合，用于检测HPV 16 DNA片段。结果表明，密度更高的微柱...
阻抗生物传感器通过测量生物分子与传感器表面生物受体结合所引起的电导阻抗变化，实现目标分析物的检测。纳米材料可用于修饰传感器表面，增加可用于生物识别事件的表面积，从而提高灵敏度并降低检测限。碳纳米管、碳纳米纤维、量子点、金属纳米颗粒和氧化石墨烯等纳米材料已被研究用于阻抗生物传感器，并在提高灵敏度、选择性和整体生物传感器性能方面取得积极...
理想传感器应具备宽检测范围、高灵敏度、选择性、分辨率、重现性、重复性和快速响应等特性。近年来，基于纳米颗粒（NPs）的生物传感器因在几乎所有科技领域中的优异应用而受到广泛关注。纳米颗粒通常用于弥补换能器与生物识别元件之间在纳米尺度上的界面差距；同时，纳米颗粒与电化学技术的结合催生了具有高灵敏度和高分辨能力的生物传感器。本文综述了由贵...
CRISPR技术因高灵敏度和特异性被广泛用于病原体检测。尽管高长径比微结构在增强生化反应方面具有潜力，但其在CRISPR检测中的应用较少。本研究开发了一种基于FRET的生物传感器，结合高长径比PDMS微柱阵列和Cas12a介导的反式切割活性，用于检测HPV 16 DNA片段。结果表明，密度更高的微柱具有更强的分子结合能力，可使检测灵...
由于神经毒剂毒性高且生物利用度大，从复杂基质中快速、低前处理检测其代谢物具有重要意义。本研究将量子点（QD）功能化寡核苷酸适配体，使其特异性靶向神经毒剂代谢物甲基膦酸（MePA）。所得 QD-DNA 生物偶联物再与淬灭分子共价连接，形成 Förster 共振能量转移（FRET）供体-受体对，从而定量检测 MePA 的存在。基于该 F...
FRET（荧光共振能量转移）生物传感器用于特异性检测生物分子或微环境变化。FRET是激发态供体荧光分子向邻近受体荧光分子的非辐射能量转移过程。在FRET生物传感器中，供体和受体通常为荧光蛋白、量子点（QDs）或小分子荧光团，并被设计处于近距离。当目标生物分子存在时，会引起供体与受体间距离变化，从而改变FRET效率及受体荧光强度，该荧...
碱性磷酸酶（ALP）是重要生物标志物，其活性异常与肝胆、骨骼、肾脏疾病及癌症相关。本文合成ZnSe@ZnS量子点（QDs）和Mn掺杂ZnS量子点（Mn:ZnS QDs）作为荧光团，建立基于内滤效应的比率荧光法用于生物样品中ALP活性检测。以p-硝基苯磷酸钠（PNPP）为ALP底物，PNPP吸收谱与QDs激发谱重叠导致荧光猝灭；ALP...
面对新冠疫情，亟需一种能够灵敏、准确识别严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）及其他常见呼吸道病毒的侧流层析免疫分析（LFA）生物传感器。本文提出一种多重LFA方法，用于现场快速、高灵敏筛查多种呼吸道病毒，并以多层膜状荧光标记作为性能增强和信号放大工具。该膜状三维标记通过高光稳定CdSe@ZnS-COOH量子点（QDs...
生物传感器是现代工程工具，已广泛应用于工业过程控制、军事、环境监测、医疗保健、微生物学和食品安全等领域，尤其可用于环境污染监测、有毒元素检测、有机质中病毒或细菌等生物危害物筛查以及临床诊断中的生物分子检测。其在慢性病管理、感染病早期筛查等深度医学应用中具有广阔前景。生物传感器因使用简便、可扩展性强、制造简单而具备高推广潜力，已成为现...
本文首次建立用于高粱花叶病毒（Sorghum mosaic virus, SrMV）检测的纳米生物传感器。该传感器由巯基乙酸封端的碲化镉量子点（CdTe QDs）偶联抗 SrMV 外壳蛋白（CP）抗体（Ab），以及碳量子点（C QDs）标记 SrMV CP 组成。CdTe QDs-Ab 与 C QDs-CP 通过抗原-抗体特异性结合...
本文提出一种高效的电化学发光共振能量转移（ECL-RET）方法，将三(4,4′-二羧酸-2,2′-联吡啶)钌(II)（Ru(dcbpy)3^2+，能量供体）与二氧化锡/二硫化锡量子点（SnO2/SnS2QDs，能量受体）共同负载于等网金属有机框架-3（IRMOF-3）中，形成 SnO2/SnS2QDs-Ru@IRMOF-3 复合材料...
随着经济社会发展，食品安全要求不断提高，检测食品掺假物和毒素有助于预防健康风险。侧流免疫层析（LFI）因简便、快速、特异、低成本，在食品安全、环境检测和临床诊疗中广泛应用，但传统 LFI 多为定性或半定量，灵敏度限制其用于痕量检测和复杂样品分析。本文综述近十年来 LFI 与荧光共振能量转移（FRET）、适配体、表面增强拉曼光谱（SE...