随着即时诊断需求增加，无标记传感平台受到关注，其中一些基于生物细胞的阻抗测量。本文在叉指电极上构建透明质酸（HA）与壳聚糖（CHI）的层层自组装（LbL）薄膜，用于检测前列腺肿瘤细胞（PC3 细胞系）。原子力显微镜和偏振调制红外反射吸收光谱（PM-IRRAS）证实了 LbL 薄膜的沉积，并识别出可与肿瘤细胞表面过表达糖蛋白 CD44...
不同疾病在症状出现前会分泌特征性生物标志物，因此需要在体液中检测其极低浓度。本文报道了一种集成聚乙烯醇（PVA）纳米纤维和碳纳米管（CNT）的互指传感器件，用于检测炎症生物标志物C反应蛋白（CRP）。该器件在磷酸盐缓冲液（PBS）和人血清（hs）中实现了从100 ng/mL到1 fg/mL的CRP检测，检出限为1 fg/mL。在CR...
电化学阻抗生物传感器（EIBs）具有结构简单、可快速灵敏检测食品危害物的特点。它们通过表面生化反应将目标分子识别事件转换为对正弦电压输入的电流/阻抗响应，从而实现对食品中病原菌、毒素等的检测与定量。由于结构简洁和分析灵敏度高，EIBs被认为是最有潜力的食品安全监测方法之一，可嵌入食品供应链进行在线监测。本文系统介绍EIB的理论基础、...
还原氧化石墨烯（rGO）被广泛用于开发多种生物传感器，但通过单滴滴涂制备自组装 rGO 纳米片网络仍缺乏一致性。本文系统比较了三种仅使用去离子水、不添加化学试剂或有机溶剂的低成本 rGO 悬浮液制备方法，以单滴滴涂方式在玻璃基底上形成大面积自组装 rGO 纳米片网络。随后，将效果最佳的制备方法用于将 rGO 纳米片沉积到商用金互连微...
转录水平调控是基因表达过程中的重要环节。白僵菌（Beauveria bassiana）是一种广谱杀虫真菌，广泛用于节肢动物生物防治，其转录水平调控是多层次复杂过程。多蛋白桥接因子1（MBF1）是转录共激活因子，可桥接序列特异性激活因子与TATA-box结合蛋白（TBP）。目前对白僵菌丝状真菌中MBF1、TBP以及TBP与DNA（TA...
pH 监测是评估个体健康状态的有效手段，但可穿戴生物传感器面临成本高、热漂移、湿度敏感及金属过敏等挑战。本文报道了一种低成本防水电子贴（WPEDs）的制备，其具有高顺应性、可一次性使用，可监测汗液和阴道 pH。WPEDs 包含聚苯胺/银微片（PANi/AgμF）传感层，经优化后可在多数生物流体临床相关范围内进行准确的阻抗法 pH 定...
多路复用可在单步中定量多种分析物，相比单项检测具有处理时间短、样本量低和单次成本更低的优势。目前流式细胞术是生物医学多路复用的金标准，但需要技术培训、大量数据处理以及高昂的运行和购置成本。为解决该问题，作者设计了数字条形码颗粒和微流控架构，用于多分析物定量。本文模拟并建模了基于条形码聚合物微颗粒的非荧光微流控阻抗检测，采用单一激励与...
人乳头瘤病毒（HPV）是感染肛周生殖道上皮和黏膜的主要性传播病原体，高危型别感染与约100%宫颈癌病例相关。本研究开发了一种用于检测和鉴别不同HPV基因型的超灵敏电化学生物传感器。该传感器以聚苯胺（PANI）为基体、负载金纳米颗粒（AuNPs）的纳米结构平台，通过化学作用固定可识别不同HPV型别的DNA探针。采用循环伏安法（CV）、...
花生过敏是最常见且最危险的食物过敏。花生含有多种过敏原，患者常对多种过敏原致敏，因此传统脱敏治疗通常试图覆盖尽可能多的过敏原。本研究以偶联Ara h 2的病毒样颗粒（VLP）疫苗免疫野生型BALB/c小鼠，通过杂交瘤技术制备抗Ara h 2单克隆抗体（mAb）。小鼠经腹腔注射花生提取物和铝佐剂致敏后，静脉给予抗Ara h 2 mAb...
虫媒病毒因反复流行已成为重大全球健康问题，其临床表现非特异，亟需新型诊断装置。本文报道一种基于半胱氨酸（Cys）、氧化锌纳米粒（ZnONp）和刀豆蛋白A（ConA）凝集素的生物传感器，用于区分虫媒病毒感染。ConA 可与病毒衣壳的糖成分相互作用。本研究评估了该传感器对登革热2型病毒（DENV2）、寨卡病毒（ZIKV）、基孔肯雅病毒（...
本文报道了一种用于即时检测的新型电学阻抗谱（EIS）免疫传感器阵列的开发与表征。EIS具有高灵敏度、无标记和实时监测等优点，适合一次性使用的心肌标志物POC检测。然而，EIS免疫分析响应变化的来源尚未被充分表征和理解。深入理解靶标结合与阻抗响应之间的关系，将显著推进生物传感器设计并可能提高检测限。微/纳结构电极用于多频EIS，相比传...
本文报道了一种基于互指波形微电极阵列（IDWµE）的电化学电容免疫传感器，用于直接、无标记检测C反应蛋白（CRP）。采用双硫代双（琥珀酰亚胺基丙酸酯）（DTSP）自组装单分子层（SAM）修饰电极阵列以固定抗体。通过原子力显微镜（AFM）和能量色散X射线光谱（EDX）表征SAM修饰形貌，X射线光电子能谱（XPS）探测金-硫相互作用；通...
本研究以氨基丙基三乙氧基硅烷（APTMS）功能化氧化锌（ZnO）纳米棒与羧基化石墨烯纳米片（c-GNF）构建复合纳米材料，并通过电泳沉积法将其组装于氧化铟锡（ITO）玻璃基底上，制备用于检测大肠杆菌 O157:H7 DNA 的电化学阻抗生物传感器。利用扫描电镜、透射电镜、能谱和傅里叶红外光谱等表征证实 APTMS-ZnO/c-GNF...
本文考察多壁碳纳米管（MWCNTs）对 Gluconobacter oxydans 微生物生物传感器参数的影响。结果表明，MWCNTs 不影响微生物细胞的结构完整性和呼吸活性。使用 MWCNTs 的积极效果源于电极阻抗降低：系统总阻抗由 G. oxydans/壳聚糖复合物的 9000 kOhm 显著降至 G. oxydans/MWC...
心血管疾病（CVD）是美国首要死因，并占全球死亡人数的30%。CVD的诊断与管理需要监测多种生物标志物，以全面反映疾病状态；然而，现有心脏生物标志物检测方法往往复杂且耗时，因此亟需能够快速、灵敏地准确测量关键心脏生物标志物且无需复杂操作的生物传感器。本文报道了针对三种美国食品药品监督管理局（FDA）批准标志物——B型利钠肽（BNP）...
生物传感器和芯片实验室等新技术正在降低生物细胞检测与表征的时间和成本，但单细胞或极低浓度细菌的检测仍面临信号变化过小、难以识别的挑战。本文提出在具有共面电极的生物传感器连接走线上引入绝缘层，以改进此前开发的阻抗谱生物传感器。作者采用阻抗谱技术，分析绝缘层对截止频率和归一化阻抗变化的影响，并结合电路模型、有限元仿真与实验验证。结果表明...
畜禽中抗菌药物滥用导致耐药菌上升，全球监管机构限制食品动物使用重要抗生素。为快速、可靠地检测肉制品中的抗生素残留，作者开发了一种基于亲和力的无标记电化学生物传感器，用于检测肉样中头孢噻呋（ceftiofur）残留。该传感器在聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基底的金电极上自组装二硫代双（琥珀酰亚胺基丙酸酯）（DSP）交联剂，并固定抗头孢...
本文报道一种用于研究单细胞生物物理特性的新型微流控生物传感器。芯片包含四条并行传感通道，每条通道由两个收缩区和一个松弛区组成，所有通道共享一对电极以记录电阻抗。通过测量不同频率下单细胞阻抗幅值和相位，并结合阻抗幅值变化对应的时间点，可获得细胞依次通过两个收缩区时的变形与过渡时间信息。收缩区之间的松弛区可提供额外时间戳，提高单细胞区分...
登革病毒是一种经蚊虫传播的单股正链RNA病毒，主要通过受感染的雌性伊蚊叮咬在人群中传播，引起登革热。为控制传染病扩散并保护人类健康，早期检测该病毒的需求日益增加。近年来，生物传感器因检测快速、成本相对较低、灵敏度和选择性优于免疫学及分子生物学等传统诊断方法，成为检测和定量病毒的重要工具。多数生物传感器采用电化学换能技术，因其易于构建...
生物传感器的检测限是重要参数，优化后可检测更少细胞并缩短检测时间。该参数可通过减小电极尺寸改善，但检测速率也会降低。为避免该问题，作者提出由 20×20 µm² 共面方电极组成的传感器矩阵，采用标准洁净室工艺制造。然而发现电极连接走线暴露于溶液会降低归一化阻抗变化。为此，本文分析电极连接走线对阻抗谱法生物细胞测量中归一化阻抗变化和截...