本文报道一种新型芯片实验室（lab-on-a-chip, LOC）装置，用于通过简单电压测量同时检测多种生物标志物。该生物传感器的功能化在使用前即时于芯片内原位完成，有利于试剂储存和器件大规模制备。通过改变芯片内流动的样品体积，可调节灵敏度、检出限（LOD）和定量限（LOQ）。作为概念验证，系统被用于定量检测血液中两种可用于前列腺癌...
磁细菌（MTB）是一类形态多样的革兰氏阴性水生原核生物，包括弧菌状、球菌状、杆状和螺旋状等。它们能沿磁场被动取向并主动游动。磁小体是MTB特有的纳米级细胞内结构，由含铁磁性无机晶体及其外覆有机膜组成，是赋予其磁趋性生活的专门细胞器。与人工磁铁矿相比，磁小体在水溶液中具有更高且更均匀的分散性，因而被视为理想纳米材料。MTB和磁小体在现...
本文报道了一种用于监测地球和太空环境中有害紫外辐射生物效应的微型化、轻量化生物传感器的设计与制备。该传感器将可响应紫外辐射的生物敏感元件 DNA 嵌入碳基杂化纳米材料中，制备了由石墨烯纳米片（GNPs）和双链 DNA（dsDNA）组成的杂化纳米结构薄膜，用于原位、实时检测 UV-C 辐射造成的损伤效应。其工作原理是：UV-C 照射引...
本文提出一种面向即时检测的生物传感器设计，其特点在于可利用适配体或结合蛋白识别多种目标生物分子，并通过金纳米颗粒增强电学检测。作者采用 COMSOL Multiphysics 软件，对指叉电极（IDEs）的电学性质以及基于金纳米颗粒增强的阻抗型生物传感机制进行模拟。模拟结果表明，在盐溶液中 IDE 表面会随时间形成电屏蔽层，并可在电...
针对公共安全与环境监测对快速、灵敏、选择性、便携检测2,4,6-三硝基甲苯（TNT）的需求，本文报道了一种基于智能手机的阻抗监测TNT检测系统。以丝网印刷电极为一次性传感元件，工作电极表面通过物理吸附固定TNT特异性肽（WHWQRPLMPVS）作为识别元件；TNT与肽结合后阻碍电极界面电子转移，使交流阻抗升高。手持设备集成AD593...
本文研究三种新型测量平台的构建与预测模型：成孔形成测量平台（PFMP）用于检测成孔蛋白和肽；离子通道开关（ICS）生物传感器用于检测流体腔中的分析物分子；电穿孔测量平台（EMP）用于可靠测量电穿孔现象。三者均采用快速溶剂交换法制备的工程化 tethered 膜，寿命可达数月。该膜通过 tether 固定于金电极生物电子界面，并在膜与...
印刷技术已广泛用于有机电子器件制备，喷墨打印尤其可用于生物分子和细胞的局部沉积，从而构建生物功能微阵列和生物传感器。本文报道了一种全印刷、柔性抗氧化剂生物传感器的制备。采用基于纳米颗粒的金墨水，在塑料基底上直接喷墨打印出亚100 μm特征尺寸的金叉指电极（Au IDEs）；在塑料兼容的200 °C下烧结6 h后，电极电导率可达5×1...
淡水蓝藻毒素柱孢藻毒素（CYN）污染对公共健康构成重大威胁，亟需灵敏检测方法。本文报道一种新型高灵敏、无标记阻抗适配体传感器用于 CYN 分析。作者采用 SELEX 从随机 DNA 文库中筛选出与 CYN 高亲和结合的 DNA 适配体，其解离常数 Kd 达纳摩尔级。其中 CYN9 适配体在结合 CYN 后发生明显构象变化，经圆二色性...
生物传感器的特异性通常依赖表面生物功能化，使目标生物分子选择性结合；该步骤对材料性质和实验条件高度敏感。本文系统评估了多种将蛋白接枝到氧化铝覆盖传感器表面的方法，包括层叠法（LbL）、液相硅烷化（APTES）、气相硅烷化（MPES）以及不同连接子，并提出一种基于马来酰亚胺反应基团（PMPI）的新协议。研究以互指阵列微电极（IDAM）...
本文报道了一种基于适配体、微流控系统并结合磁分离的阻抗生物检测方法，用于蛋白质的灵敏、快速检测。微流控阻抗器件通过将金叉指阵列微电极集成到聚二甲基硅氧烷（PDMS）流室中制备而成。利用适配体修饰的磁珠捕获并分离目标蛋白，将其浓缩至合适体积后注入微流控流室进行阻抗测量。以凝血酶作为模型靶蛋白验证该新型检测系统性能。结果表明，在90 k...
细胞检测通常采用流式细胞术等光学荧光技术。本文报道了一种用于目标细胞阻抗检测的纳米电子探针，即纳米针生物传感器。该传感器由底部薄膜导电电极层、其上方的绝缘氧化层、再上方的导电电极层以及最上层保护氧化层构成，并在两层电极之间测量阻抗。当细胞被捕获在纳米针尖端表面时，传感电极间的阻抗下降。细胞在交变电场中的电响应主要源于界面相对介电常数...
生物传感器用于检测蛋白质和核酸等生化分子。传统酶联免疫吸附测定（ELISA）灵敏但需数小时且通常需将荧光分子标记到目标分子。微加工电检测生物传感器正在发展。本文描述一种超灵敏、实时、无标记、局域化设备，称为纳米针生物传感器，有望克服现有生物传感器局限。其关键元件是针端约10 nm宽的环形间隙，为敏感区；传感器总直径约100 nm。该...
本文报道了一种用于快速检测和计数食品或水样中微生物的微型生物传感器系统。该系统采用高灵敏阻抗生物传感器阵列，监测分散在琼脂培养基上的细菌菌落生长。使用时，将含菌样品接种于琼脂层上方，通过多路复用网络连续测量芯片不同位置培养基的电学性质，并记录、与基线信号比较。不同传感器位置的信号变化可揭示样品中细菌的存在及其菌落在生物芯片上的空间分...