本研究采用半导体工艺在透明玻璃片上制备阻抗生物传感器，用于实时监测细胞生长及细胞–药物反应，并与常规生物测定比较以验证其有效性。每孔接种约10000个NIH/3T3细胞，培养48 h后加入6.67 µg/mL嘌呤霉素，继续观察48 h凋亡过程。通过1 kHz至1 MHz频率扫描确定最敏感频率范围为367–440 kHz，并在96 h...
现场部署对开发高灵敏度阻抗换能器至关重要，临床与环境应用需要精确、低成本且实时的读出单元来接口这些阻抗换能器。本文提出一种通用读出方法及详细设计流程，用于接口在检测后仅产生微小分数阻抗变化的阻抗换能器，重点是在实时条件下获得目标响应分辨率。作者提出包含放大/滤波以及基于单个微控制器的实时数据采集与处理的完整读出单元，并讨论信噪比、共...
本研究利用高灵敏介电电泳（DEP）驱动生物传感器平台分析血浆淀粉样蛋白β（Aβ）1–40和Aβ1–42，评估根据Aβ-PET阳性及脑淀粉样血管病（CAA）神经影像标准分类受试者中精确筛查CAA的可行性。前瞻性纳入25例非阿尔茨海默病（non-AD）和19例阿尔茨海默病（AD）受试者，并按改良Boston标准分为CAA−与CAA+（可...
阻抗型生物传感为生物分子检测、细胞生长监测等提供高灵敏度的电学方法。传统阻抗分析仪价格昂贵且笨重，而病毒感染的快速确诊和居家连续监测对临床管理具有重要意义。本研究设计、模拟、开发并测试了一种基于阻抗变化的病毒检测传感器及健康监测原型。首先，利用 COMSOL 建立纳米尺度铜电极模型，模拟电极表面抗体功能化以及抗原结合后阻抗增加的过程...
体液核酸与蛋白生物标志物的检测和定量是疾病筛查与诊断的关键，但现有平台多依赖qPCR、ELISA或侧流免疫分析，步骤复杂、耗时、成本高，不适合常规即时检测。本文提出一种一次性通用即时生物传感器概念，用于在稀释血清中直接检测和定量核酸及蛋白标志物。该传感器以T形叉指金微电极为核心，利用介电电泳、电热效应和热泳，在交流电场与焦耳热产生的...
随着依赖抗凝药物治疗的患者增多，快速、低成本、便携地检测凝血时间或凝血酶原时间（PT）的需求日益迫切。现有PT检测通常需定期门诊采血，流程繁琐且耗时。本文开发了一种基于电学换能的手持式即时检测（POCT）PT传感器。低成本PT传感器通过气溶胶喷射打印制备，采用银纳米颗粒（AgNP）、银纳米线（AgNW）和碳纳米管（CNT）导电墨水。...
本文提出基于硅纳米线（SiNW）的阻抗生物传感器（SiNW-ECIS），用于实时监测正常细胞与癌细胞在不同 pH 微环境中的行为，以辅助识别侵袭性癌细胞。酸性微环境是肿瘤侵袭和局部转移的重要特征；在酸中毒条件下，侵袭性癌细胞可通过激活自噬抑制凋亡并维持增殖。作者将 MCF10A、MCF7 和 MDA-MB468 三种乳腺细胞接种于 ...
本文报道了一种用于实时分析血栓形成的新型生物传感器。快速、准确地监测个体血栓风险是心血管诊断和止血性疾病治疗中的关键挑战。传统方法通常在体外实验结束后用共聚焦显微镜估计血栓体积，无法提供流动全血中血小板粘附和聚集的动态行为信息。该装置可独立工作，也可与显微镜系统集成；在全血灌注过程中，实时获取荧光标记血小板的图像，同时在一对特制金微...
快速抗菌药敏试验对及时治疗决策很重要。由于细菌耐药全球蔓延，抗生素疗效日益受限。传统药敏试验依赖细菌培养，耗时长，可能导致不当处方和广谱抗生素初始使用。亟需开发床旁平台技术，快速检测病原体、识别合适抗生素并监测突变以调整治疗。本文报道一种用于快速（<90 min）、实时、无标记地从全血中分离细菌并进行抗菌药敏试验的生物传感器。目标细...
本研究旨在评估并比较人牙周膜成纤维细胞（hPDLFs）和小鼠真皮成纤维细胞（mDFs）对三种纳米颗粒（NPs）——富勒烯（C60）、单壁碳纳米管（SWCNTs）和氧化铁（Fe3O4）——的时间与剂量依赖性细胞反应。作者采用体外毒性方法及基于阻抗的生物传感器系统进行检测。纳米颗粒经透射电镜、X射线衍射、BET比表面积、动态光散射、Ze...
xCELLigence实时细胞分析仪（RTCA）是一种无标记、基于阻抗的生物传感器系统，可连续监测细胞活力、迁移、生长、铺展和增殖。其E-plate孔底集成微电子电极，通过测量阻抗变化反映细胞数量、活力、形态和细胞骨架动态。厂家建议E-plate一次性使用，成本较高。本文建立E-plate再生流程：每次使用后以PBS洗涤，加入try...
活性氧（ROS）是多种疾病的通用诊断生物标志物，但现有氧化应激检测多依赖光学方法，难以满足低成本、便携和少基础设施的即时检测（POC）需求。本文报道一种无酶电极型生物传感器 ROSChip，用于 POC 监测总 ROS 和氧化应激。该传感器由涂覆 ROS 响应水凝胶 RRG 的镍互指微电极（IDMEs）构成，RRG 主链含 ROS ...
本文报道一种用于生物样品介电谱分析的集成生物传感器。该器件采用0.35 μm标准CMOS工艺制备16×12微电极阵列，通过交流激励测量悬浮生物分子溶液的阻抗，无需荧光标记、表面固定或芯片功能化。作者测试了不同浓度单链DNA和牛血清白蛋白溶液，发现溶液阻抗与生物分子浓度呈显著相关，在双对数坐标下近似线性，表明该传感器可用作浓度传感器。...
神经细胞分化是中枢神经系统发育的关键过程，对再生医学等领域具有重要意义。本研究报道了一种用于研究凝胶基质中神经细胞分化与信号过程的新型阻抗生物传感器。作者将Neuro2a（N2a）神经母细胞瘤细胞固定于不同三维凝胶基质中，比较其分化程度，并分析细胞数量及分化因子的影响。结果表明，胶原-层粘连蛋白混合凝胶在无血清培养基中可诱导神经分化...