研究表明，microRNA-155（miRNA-155）表达水平与宫颈癌及宫颈上皮内瘤变患者的临床分期和浸润深度正相关，且常呈高表达，因此发展高灵敏 miRNA-155 检测方法对宫颈癌早期诊断、治疗和预后评估具有重要意义。本研究构建了一种近红外光驱动的荧光生物传感器，用于检测 miRNA-155。该传感器基于聚多巴胺包覆上转换纳米...
荧光可因金属纳米颗粒表面与荧光分子之间的距离不同而增强或猝灭。邻近金属颗粒引起的荧光增强称为金属增强荧光（MEF），在基于荧光的生物传感领域具有广阔潜力。MEF 生物传感器系统通常分为两类平台：（1）二维/三维支架，或（2）胶体悬浮体系。本综述简要总结了利用波长依赖性碳点（CNDs，紫外-可见区）、贵金属（可见区）和上转换纳米颗粒（...
快速、简便且灵敏地分析关键蛋白对临床诊断和生物标志物检测至关重要。癌症生物标志物的临床数据有望用于早期癌症诊断，但现有分析系统难以在资源有限地区实施。纸基生物传感器因满足即时检测（PoC）设备要求而受到关注，但主要缺点是灵敏度和定量测量效率较低。本文设计了一种低成本纸基纳米传感器，采用等离子书法方法，使用装有金纳米棒（AuNR）胶体...
自2010年以来，DNA纳米技术迅速发展，使DNA不再仅作为遗传物质，而成为构建生物传感器的新型材料。核酸探针具有与目标基因互补杂交、可形成DNAzyme、DNA连接体和适配体等多种功能结构，并可在5′或3′端引入巯基、氨基或荧光基团；通过连接体或DNA折纸还可构建多功能生物探针。与此同时，纳米材料推动了等离激元生物传感器的发展，提...
蛋白A因能特异性识别免疫球蛋白（Ig）而长期用于不同研究领域。金黄色葡萄球菌来源的蛋白A通过抗体Fc区结合免疫球蛋白，对IgG结合最强，因此被广泛用于IgG的纯化与检测。本研究首次将蛋白A整合到经光刻图案化的硅基金纳米颗粒等离子体表面上，用于IgG的定向固定。信号检测通过金属增强荧光（MEF）系统实现。通过蛋白A与IgG Fc区的结...
等离子体纳米颗粒聚集体结或间隙中的强电磁热点可驱动表面增强光谱分子检测的超高灵敏度，但大生物分子难以进入受限热点空间。本文展示在反射性金基底上通过自组装制备金纳米颗粒簇阵列（NCAs），具有受控的颗粒间（<1 nm）和簇间（<10 nm）热点。NCAs 对表面增强拉曼（SERS）和金属增强荧光（MEF）检测中小分子或蛋白-受体相互作...
微波是一种应用广泛的电磁波，已用于食品加工、通信、新型医学治疗和生物传感器诊断等多个领域。微波与生物体之间存在已知的热相互作用，也存在理论上的非热相互作用；然而，关于这些相互作用的作用机制、潜在益处和使用局限，目前仍存在显著争议。本文综述微波技术在医学产业中应用的现有知识，重点讨论微波与细菌等细胞模型在细胞层面的相互作用，并考察不同...
无细胞DNA（cfDNA）因在癌症等疾病诊断中的潜力受到关注，但基于扩增方法的检测存在假阳性及靶标特异性引物设计困难等局限；已报道的CRISPR-Cas荧光生物传感器通常仍需扩增步骤。本研究首次开发了一种基于CRISPR-Cas12a的无核酸扩增荧光生物传感器，利用DNA功能化金纳米颗粒（AuNP）实现金属增强荧光（MEF）检测cf...
全球农产品损失主要由病原真菌引起。本研究开发一种基于互补金属氧化物半导体（CMOS）的生物传感器，用于检测胶孢炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）的休眠期标志物——烯酰辅酶A水合酶/异构酶（enoyl-CoA-hydratase/isomerase）的 DNA/mRNA 序列。传感器以玻璃管为基底，...
尽管荧光分析方法已用于细胞内分析，但对细胞内蛋白酶的精确分析灵敏度较低，难以观察与癌症和神经退行性疾病相关的细胞凋亡。本研究首次提出一种基于金属增强荧光（MEF）的高灵敏生物传感器，用于检测蛋白酶。该传感器采用双功能金纳米颗粒（AuNP），通过单链DNA（ssDNA）和肽同时连接荧光团。当蛋白酶caspase-3特异性切割肽后，ss...
具有局域表面等离子共振的金属纳米颗粒在金属增强荧光（MEF）和表面增强拉曼散射（SERS）中起关键作用。在光学生物传感器中，MEF 和 SERS 是检测离子、生物分子、大分子及微生物等分析物最灵敏的技术之一。特别是具有尖锐边角、在宽激发波长范围内产生强增强电场的各向异性金属纳米颗粒，非常适合开发超灵敏等离子增强生物传感器。本综述首先...
本文采用单源前驱体一步溶剂热法合成新型硫掺杂石墨相碳氮化物量子点（S-gCNQDs）。所得S-gCNQDs粒径约5 nm，在400 nm激发下于512 nm处呈现强绿色本征荧光，水溶液中量子产率约33%。将S-gCNQDs和硫化银（Ag2S）纳米晶分别作为创新功能材料，用于构建病毒检测生物传感器：抗人甲型流感A单克隆抗体分别共价偶联...
设计低成本、制备简单且能利用同一器件化学检测多种目标分析物的多路复用生物传感器，仍是多路复用生物传感器发展中的重大挑战。本文利用低成本等离子体书法方法，将普通圆珠笔依次填充金双锥（AuBPs）和金纳米棒（AuNRs）两种各向异性纳米颗粒胶体墨水，直接在 Whatman 滤纸上书写连续等离子体线。扫描电子显微镜证明带正电的 AuBPs...
实现移动设备现场环境生物检测的关键挑战，是集成流体处理卡盒的生物传感器必须达到与传统标准分析方法相当的准确性，同时用户界面需简单、可行且简洁。本文提出一种用于汞离子（Hg2+）监测的智能手机成像荧光显微镜系统，并采用可时间序列被动流体处理的生物传感器卡盒以减少用户干预。该卡盒使用金属纳米结构塑料基底补充荧光信号输出，结合双波长比率检...
生物传感器是易使用、成本效益高的器件，正成为诊断、疾病监测和大规模筛查的重要工具。本文报道一种基于图案化金纳米颗粒表面金属增强荧光（MEF）的免疫传感器，用于真实尿液样本中免疫球蛋白（主要为IgG）的检测。器件由超疏水硅微柱阵列、柱顶无电沉积金纳米颗粒簇以及经光化学固定技术（PIT）共价固定的抗人IgG抗体组成，采用FITC标记二抗...
为提高疾病生存率，需在疾病极早期诊断，此时生物标志物浓度很低，必须有效检测并定量。荧光生物传感通常通过纳米结构和荧光团标记生物标志物实现。金属增强荧光（MEF）是指将金属纳米结构与荧光团置于近邻时，荧光信号显著增强，从而获得更低检出限并实现更早诊断。近年来，研究者通过纳米尺度工程优化等离子纳米材料的化学与物理性质，使其光学性能可用于...
基于荧光的生物传感器平台因能够提高灵敏度并改善性能而受到广泛研究。通过利用从宏观到纳米尺度的金属表面，研究者设计了多种结构，在近光学场中操控荧光信号，实现荧光增强或猝灭。金属表面与邻近荧光团（距离约5-90 nm）的相互作用可改善光学性质，例如提高量子产率、增强光稳定性并缩短荧光团寿命。这一称为金属增强荧光（MEF）的现象已被广泛用...
本研究开发了一种酶基微型荧光生物传感器，用于检测对氧磷（paraoxon），一种典型的神经毒性有机磷化合物。该传感器以聚乙二醇（PEG）水凝胶微阵列为载体，通过光刻图案化将乙酰胆碱酯酶（AChE）和量子点（QDs）包埋于微结构中。为放大荧光信号，作者将羧基化量子点修饰在二氧化硅包覆银纳米粒子（Ag@Silica）表面，利用金属增强荧...
本文提出并理论分析了一种基于氮化硅（Si3N4）集成光子平台的锥形耦合器结构，用于将介电波导中的光能耦合至纳米尺度等离子体尖端。该结构为光子-等离子体混合波导，支持对称与非对称混合模式；沿锥形方向，一种模式接近截止，另一种模式演化为短程表面等离子体（SRSP）模式，从而在尖端产生强局域场。设计采用 Si3N4 波导芯、SiO2 间隔...
为满足生物分析中对多分析物同时便捷检测的需求，作者首次基于多通道微流控纸基分析装置（µPADs）构建了一种花状银（FLS）增强荧光/视觉双模态平台，用于多种 microRNA（miRNA）的超灵敏检测。荧光团功能化 DNA1（DNA1-N-CDs）与 FLS 结合，并与携带淬灭剂链 DNA2-CeO2 杂交形成 FLS 增强荧光生物...