本研究开发了一种用于检测加工肉制品中猪肉掺假的无标记电化学生物传感器方法。以金电沉积修饰的丝网印刷碳电极（SPCE）为基底，利用链霉亲和素-生物素体系固定猪线粒体细胞色素b（Cyt b）基因探针DNA。该探针中的鸟嘌呤被次黄嘌呤替代，以避免探针自身产生氧化信号。目标猪DNA与探针杂交后，通过差分脉冲伏安法（DPV）检测目标DNA中鸟...
基于局域表面等离子共振（LSPR）的光学生物传感器是无标记检测技术的重要发展方向。本文报道了由金（Au）纳米颗粒分散于二氧化钛（TiO2）基体中构成的等离子体薄膜，作为 LSPR 生物传感器平台。薄膜通过反应直流磁控溅射制备，并经 400 °C 退火使 Au 纳米颗粒生长、形成 LSPR 吸收带；随后采用 Ar 等离子体刻蚀暴露表面...
无标记光学生物传感器因无需标记、可实时定量、成本低，在新冠等传染病即时检测中备受关注，但低浓度蛋白生物标志物的早期诊断仍受限于检测灵敏度。本文提出一种基于密度差的旋转聚焦流（RFF）微流控方法，通过在T形微通道中同时注入目标液和较低密度的乙醇，使目标液在微通道内发生自旋转并被压缩至靠近传感器表面，从而减小边界层厚度、提高蛋白分子与表...
本文提出一种将均相检测转化为表面固定电化学分析的蛋白酶检测新策略。以四聚体蛋白链霉亲和素（SA）为传感单元，基于 SA–生物素偶联化学构建传感平台；以 Caspase-3 为模型分析物，设计序列为 biotin–GDEVDGK–biotin 的生物素化肽作为底物。该肽底物可通过 SA–生物素相互作用诱导 SA 组装，形成 (SA–b...
登革热主要由伊蚊传播，临床表现与其他感染性疾病相似，快速准确诊断对治疗决策至关重要。传统检测登革热特异性IgM抗体的方法在性能和易用性方面有限。为此，作者开发并评估了一种基于丝网印刷碳电极（SPCEs）的电化学生物传感器，用于检测登革热特异性免疫球蛋白M（IgM）抗体。为提高灵敏度和特异性，对传感器进行了多项优化。为获得山羊抗人Ig...
本研究针对微流控生物传感器中分析物与微流道壁面固定受体之间的结合过程，开展实验与数学建模分析，以提供微流道生物传感器的设计工具与数据。实验以链霉亲和素作为模型受体固定于PMMA微流道壁面，以荧光生物素化聚苯乙烯微球作为模型分析物，通过荧光显微镜计数壁面结合微球数量，考察样品分析物浓度、流速以及受体沿微流道位置对结合或检测特性的影响。...
腹主动脉瘤（AAA）是腹主动脉局部扩张的危重疾病，早期检测工具对临床诊断至关重要。本研究构建了一种基于互指电极（IDE）的生物传感表面，用于识别与 AAA 形成相关的循环 microRNA-335-5p（miRNA-335-5p）。作者通过三维轮廓仪确认二氧化硅传感表面的均匀性，并利用 1,1′-碳酰二咪唑（CDI）、链霉亲和素和乙...
金属包覆泄漏波导（MCLW）是一种无标记光学生物传感器，由玻璃基底上的金属层和低折射率波导层组成，通过测量波导层内折射率（RI）变化实现检测。本文开发并优化了丙烯酸酯基水凝胶作为 MCLW 波导层，该水凝胶由 PEG 二丙烯酸酯（PEGDA，Mn 700）、PEG 甲基丙烯酸酯（PEGMEA，Mn 480）和丙烯酸酯-PEG2000...
为利用无标记光学生物传感器测定生物分子浓度，通常需要测量自反应起点开始的连续信号，这在实际应用中并不方便。本文提出一种基于Langmuir吸附模型结合分数（fraction bound）方程的替代检测方法，通过待测样品与已知浓度参考样品在任意时间点的单次峰移比值，即可在预设误差范围内确定生物分子浓度。作者以链霉亲和素–生物素相互作用...
人乳头瘤病毒（HPV）是双链DNA病毒，主要通过性接触传播并引起宫颈细胞病变，其中E6和E7癌基因在HPV感染中起关键作用。检测HPV16等高危型别对宫颈癌早期诊断具有重要意义。本文报道一种介电电化学生物传感器，在碳二亚胺（CDI）修饰的叉指电极（IDE）表面固定链霉亲和素和生物素化捕获探针，用于检测HPV16-E7 DNA序列。无...
本文报道了一种基于烟草花叶病毒（TMV）适配模板的无标记电化学葡萄糖生物传感器。作者将半胱氨酸修饰的 TMV 纳米管（TMVCys）通过马来酰亚胺-PEG11-生物素连接子生物素化，得到 TMVCys/Bio；并进一步制备无 RNA 的衣壳蛋白（CP）聚集体 CPCys/Bio。链霉亲和素偶联葡萄糖氧化酶（[SA]-GOD）经生物素...
等离子体生物传感已被证明是定量测定分子分析物和分析生化反应动力学的有力技术。然而，大多数等离子体生物传感器界面由金、银等贵金属制成，与工业生产不兼容，限制了其在生物化学和药物研究以外的应用。本文提出并研究了一种完全采用标准互补金属-氧化物-半导体（CMOS）工艺制造的铜基生物传感器芯片。通过在铜膜表面沉积二氧化硅（SiO2）和氧化铝...
当周期性金纳米颗粒（约100 nm）超材料晶格被激发时，局域等离子体共振可通过沿阵列平面传播的衍射波耦合，使等离子体共振线型显著变窄（半高宽可至数纳米），并产生反射光相位奇点。这些等离子体表面晶格共振（PSLR）有望提升等离子体生物传感器性能，但其激发条件未必兼容将纳米颗粒置于玻璃基底与样品介质之间的生物传感布局。本文研究玻璃基底支...
本文报道了利用原子层沉积（ALD）在光子晶体（PC）带边激光器（BEL）表面形成超薄保形介电钝化层，并将其用于无标记生物传感。空气桥型Γ点带边激光器由InGaAsP多量子阱外延层中的蜂窝状二维光子晶体结构构成。ALD在整个器件表面沉积数纳米厚SiO2层，覆盖空气桥膜上下表面及空气孔侧壁。尽管厚度极薄，该钝化层仍能有效保护InGaAs...
甲型H5N1流感病毒可感染人类并导致死亡，暴发前及时诊断对公共卫生至关重要。现有临床生化诊断方法仍存在不足，市售H5N1诊断试剂盒多依赖传统单克隆抗体，难以满足临床应用需求。纳米抗体（Nanobody/VHH）具有分子量小、特异性高、稳定性好和易于大量表达等优点，是诊断与治疗的潜在工具。本研究通过噬菌体展示技术从VHH文库中筛选获得...
本研究报道了一种基于纳米多孔氧化铝膜（NPAM）的无标记阻抗纳米孔生物传感器，并系统考察纳米孔尺寸对非法拉第电化学阻抗谱（EIS）传感性能的影响。NPAM 通过铝的电化学阳极氧化制备，具有孔径 25–65 nm、长度可调控的有序纳米孔阵列。作者采用膦酸、NHS-EDC 和链霉亲和素对孔内表面进行共价功能化，以链霉亲和素-生物素体系作...
基于纳米管和纳米线独特电子特性的纳米传感器具有高灵敏度，有望革新即时医疗诊断（POC）。虽然已在这类器件上实现多种有机和无机分子的直流检测，但基于直流电导变化的传感机制在高背景盐浓度下会因溶液中移动离子的屏蔽而失效。本文证明，将单壁碳纳米管场效应晶体管作为高频生物传感器工作，可缓解基本离子屏蔽效应。交流激励场与表面结合生物分子偶极场...
本文实验演示了一种集成微流控芯片的等离子马赫-曾德尔干涉仪（plasmonic MZI）用于超灵敏光学生物传感。该器件在350 nm厚银膜上通过聚焦离子束刻蚀形成两条平行纳米狭缝，构成传感臂与参考臂；入射光经狭缝耦合到银膜上表面和下表面传播的表面等离子波，生物分子吸附改变上表面局部折射率，引起两臂相位差变化，并通过远场透射光谱的干涉...
本文报道了一种基于工作在过渡模式的叠层长周期光纤光栅（LPG）的无标记生物传感平台。该工作的主要创新在于采用多层设计，将高效表面功能化与包层模过渡区调谐问题解耦。作者发展了一种用于浸涂的溶剂/非溶剂策略，以在LPG上沉积多层透明聚合物。其中，无规聚苯乙烯（PS）初级涂层作为高折射率层，用于将器件工作点调谐至过渡区，从而获得对环境介质...
为满足生物、医学或化学物质的快速现场分析需求，低成本生物传感器具有重要意义。本文提出一种基于表面功能化光子晶体板的无标记光学生物传感器平台：将待测物施加到光子晶体表面，并在两个交叉偏振片之间进行透射测量。这种暗场测量方式可有效抑制背景光，因为只有与功能化表面相互作用的光子晶体导模共振会发生显著偏振旋转，从而被交叉偏振系统选择性透过。...