近年来，单分子技术因能在超越衍射极限尺度上精确研究分子而快速发展。光电等离子体回音壁模式（optoplasmonic whispering gallery mode, WGM）传感结合局域表面等离子体共振（LSPR）与 WGM 传感原理，具有无标记单分子表征能力，甚至可检测单离子。然而，现有光电等离子体 WGM 传感通常工作于多路复...
抗生素耐药使病原菌检测与活性评估面临持续挑战，传统培养法虽为金标准但耗时长、操作繁琐。本研究开发了一种基于柠檬酸和炔基修饰金纳米棒（AuNRs）的即时检测（POC）方法，命名为AuNRs–BICC。该AuNRs具有优于传统表面活性剂修饰AuNRs的生物相容性和定量性能。方法利用细菌介导的CuII还原为CuI，并进一步与叠氮修饰的生物...
甘露糖结合凝集素（MBL）激活补体凝集素途径及后续炎症机制，许多疾病的发生与预后受其活性和血清浓度影响。现有ELISA检测需多步孵育和洗涤，耗时长。本文开发一种纳米等离子体检测，用于即时检测人血清中的MBL。该检测基于通过两亲性连接子功能化甘露糖的金纳米棒（Man-GNRs）。实验确定糖在纳米棒表面的有效接枝量，接枝密度约4分子/n...
近年来，RNA 型遗传病毒引发的新冠疫情等公共卫生事件引起全球关注。本文设计了一种用于 RNA 病毒医学检测的无电极生物传感芯片，融合石英晶体微天平（QCM）与局域表面等离子共振（LSPR）技术。利用 COMSOL 有限元模拟研究了不同参数金纳米棒—石英基底体系的等离子共振特性及 QCM 芯片表面电位分布。结果表明，金纳米棒二聚体的...
外泌体是液体活检中极具潜力的无创生物标志物，可参与早期癌症的多种生物学与病理过程，因此亟需开发低成本、小型化、高特异性和超灵敏的外泌体生物传感器用于临床即时检测。传统肿瘤外泌体检测方法存在灵敏度和特异性不足等问题，限制了其在癌症临床诊断与预后中的应用。为此，本文提出一种集成 MoSe2 支撑金纳米棒的光学微纤维生物传感器。为将纳米界...
早期癌症检测与治疗可显著降低风险。现有光学方法临床转化受限于灵敏度低或生理代谢不清。本文开发一种负载药物的金纳米棒–黑磷纳米界面修饰的光学微纤维传感器，作为超灵敏生物传感器与纳米治疗平台。通过界面敏化与功能化，微纤维传感器实现 HER2 生物标志物的选择性检测，缓冲液中检出限 0.66 aM，10% 血清中 0.77 aM，并可早期...
DNA功能化金纳米颗粒已用于生物传感器开发和药物递送等应用，但多核苷酸链对单金纳米颗粒化学界面阻尼（CID）的影响尚未见报道。本研究采用总内反射散射（TIRS）方法测量金纳米棒（AuNRs），揭示胺基（NH2）连接的富鸟嘌呤DNA通过氮原子与金表面相互作用诱导的CID效应，并阐明NH2与DNA之间线性碳链长度（NH2-Cn-DNA，...
基于纸基的现场需求（PON）生物传感器因成本低、易使用而适用于食品安全、农业、疾病诊断和药物筛选，但现有纸基传感器多依赖生物标记、比色试剂和生物识别元件，在恶劣环境中稳定性有限。本文报道了一种无标记纸基生物传感器，由生物等离子体微阵列组成，用于在小体积生物流体中灵敏检测和定量蛋白靶标。生物等离子体微阵列采用超稳定生物等离子体墨水打印...
肿瘤相关组织中异常表达的microRNA（miRNA）在癌症早期诊断中具有重要潜力，但其丰度低、序列同源性高，难以高灵敏、高选择地定量。本文基于产物I2触发的金纳米棒（AuNRs）化学刻蚀，开发了一种高灵敏、高特异性的miRNA-21检测平台。AuNRs被刻蚀至更小尺寸后，其局域表面等离子共振（LSPR）散射发生显著蓝移且强度大幅下...
为满足即时检测（POCT）对简单、便携读数方式的需求，本研究开发了一种基于金纳米棒（AuNRs）光热效应、以普通温度计作为读数装置的葡萄糖生物传感器。在葡萄糖氧化酶（GOx）催化下，葡萄糖与溶解氧反应生成过氧化氢（H2O2）。在Fe2+存在时，H2O2通过Fenton反应刻蚀AuNRs，使其长径比降低。AuNRs长径比下降导致局域表...
本文开发了一种基于金纳米棒与胶体金纳米球等离子体耦合的免疫分析生物传感器阵列，用于检测海洋毒素膝沟酸（domoic acid, DA）。通过系统优化种子介导生长中的酸度、银金比、CTAB 浓度和种子添加量，获得尺寸差异小于15%、长径比3.5–5、产率0.26–0.35 nM mL−1、LSPR 位于785–867 nm 的金纳米棒...
本文报道了一种波长可调的光纤局域表面等离子共振（LSPR）生物传感器。作者利用聚苯乙烯-b-聚丙烯酸（PS-b-PAA）双嵌段共聚物刷状单层作为模板，通过简单浸涂自组装将长径比为2.33–4.60的CTAB稳定金纳米棒（AuNRs）致密且分散地固定在光纤表面。实验与有限差分时域仿真表明，AuNR长径比、沉积时间（对应覆盖率）和颗粒间...
本文报道了一种基于金纳米棒（Au NRs，等离激元纳米颗粒）与磁响应 Pt@Ni 纳米环（MN-rings，磁性纳米搅拌器）二元混合物的生物传感平台。在外部旋转磁场作用下，MN-rings 周期性转动并扰动溶液，使 UV-Vis 消光信号随时间发生周期性波动；Au NRs 表面经抗原和抗体修饰后，其局域表面等离子体共振（LSPR）峰...
高灵敏度生物传感器对疾病诊断具有重要意义，当前亟需快速、可靠且低成本的检测手段。无标记等离子体生物传感器因光谱可调、响应快、可实时检测、局域电场增强强且易于组装不同纳米生物结构而具有优势。本文基于金纳米棒（AuNRs）开发了两种局域表面等离子体共振（LSPR）生物传感器构型：溶液相金纳米棒（SeP-AuNRs）和金纳米棒芯片（AuN...
本文通过蒸发法制备了自组装金纳米棒（GNR）垂直阵列基底，并发现改变探针分子溶液中的浸渍时间可有效调控基底形貌，从而获得不同的拉曼增强效果。作者采用有限元法（FEM）分别计算了 GNR 垂直阵列和无序基底的局部电磁场分布，模拟结果与实验一致。在最佳浸泡时间下，进一步研究了基底的灵敏度、重现性和稳定性。结果表明，由于相邻纳米棒耦合产生...
等离激元金纳米颗粒可作为高效热电子源，将热电子转移至吸附分子以驱动光化学反应，并伴随均一局域表面等离子共振（LSPR）线宽展宽。化学界面阻尼（CID）是金纳米颗粒中主要但理解最不足的衰减机制。为深入理解 CID 并寻找可替代巯基（–SH）的新官能团，作者采用扫描电子显微镜（SEM）关联暗场（DF）散射方法，在单颗粒水平研究金纳米棒（...
临床对超灵敏分子分析的需求推动了多种具备单分子读出能力的终点检测技术发展。这些终点检测主要受限于分子识别元件对目标分析物的亲和力与特异性。相比之下，具有单分子读出的动力学检测可通过测量平衡状态下单个结合事件的持续时间，区分低丰度高亲和的特异结合与高丰度低亲和的非特异背景结合。本文报道了一种动力学检测方法，在样品孵育过程中实时检测并监...
大多数以抗体为识别元件的生物传感器在高温、有机溶剂或蛋白酶等恶劣环境中因抗体变性而失效，并需严格储存条件，限制了其在即时诊断和资源有限场景中的应用。本研究利用金属有机框架（MOF）封装来保持偶联至纳米换能器上的抗体生物功能，系统考察了MOF涂层生长时间、表面形貌、厚度及前驱体浓度等参数对干、湿环境中不同蛋白变性条件下保存效果的影响。...
本研究开发了一种基于局域表面等离子共振（LSPR）的无标记生物传感器，用于检测结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）抗体，以融合蛋白 CFP10-ESAT6 作为抗原。结核分枝杆菌感染是全球重大公共卫生问题，现有诊断方法存在操作繁琐、需抗体标记或成本较高等局限。作者通过化学修饰将 CFP10-ESAT6...
将巯基引入生物分子以通过强 Au–S 键功能化金纳米棒（GNR）是一种有吸引力的策略。本研究比较了四种向抗人 IgG 抗体表面引入巯基的方法：Traut 试剂、二硫苏糖醇（DTT）、二硫芳香 PEG6-CONHNH2 以及巯基聚乙二醇胺（SH-PEG-NH2）联合 EDC 反应。结果表明，四种巯基化方法均可高效功能化 GNR，简化制...