Nanomaterial and interface advances in immunoassay biosensors.
生物传感器已广泛应用于传染病、环境监测、癌症诊断、食品安全等领域。新冠疫情凸显了对快速检测的迫切需求，免疫检测因可用于快速诊断而受到广泛关注。纸基侧流层析和试纸免疫检测的性能受纳米颗粒（NPs）物理性质、纳米颗粒-抗体偶联物以及纸基底的影响。许多材料创新通过提高灵敏度或实现独特读出方式增强了诊断能力，但在生物样品/生物分子与纳米颗粒...
Protein Transport through Nanopores Illuminated by Long-Time-Scale Simulations.
分子在纳米受限空间中的传输对生物学、生物传感和工业过滤具有重要意义。现有模拟因时间尺度短、重复次数少而难以获得统计可靠结论。本文提出一种高通量计算框架，将布朗动力学（BD）与基于Poisson–Nernst–Planck–Stokes（PNPS）方程的连续介质模拟相结合，在实验真实条件下模拟数百条长达秒级的蛋白质跨孔轨迹，并同时计入...
Low Fouling Protein Detection in Complex Biological Media Supported by a Designed Multifunctional Peptide.
在复杂生物样本中构建能够特异性检测目标分子的灵敏且选择性生物传感器，仍是传感与诊断应用中的重大挑战。本文利用一种多功能肽构建界面，以从血清中实现靶标的高度特异性招募。新设计的肽序列包含锚定域（CPPPP-）、抗污域（-NQNQNQNQDHWRGWVA）以及人免疫球蛋白 G（IgG）识别域（-HWRGWVA），整个肽被设计为具有抗污性...
Label-free optical detection of C-reactive protein by nanoimprint lithography-based 2D-photonic crystal film.
为满足医学诊断对高灵敏、低成本生物传感器的需求，本研究聚焦光子晶体的特定光学特性，开发了一种无标记光学生物传感器，用于检测人血清中的C反应蛋白（CRP）。作者采用热压纳米压印（NIL）在100 μm厚环烯烃聚合物（COP）薄膜上制备二维光子晶体（2D-PhC）纳米孔阵列，孔径和间距均为230 nm，孔深200 nm。为降低血清中杂蛋...
Parts-per-million of polyethylene glycol as a non-interfering blocking agent for homogeneous biosensor development.
许多均相生物检测常受反应容器表面吸附探针分子的影响，而聚丙烯或聚苯乙烯等塑料容器会吸附DNA、蛋白和脂质体，导致低浓度下信号失真。常用蛋白或表面活性剂封闭剂虽可覆盖疏水表面，但可能螯合过渡金属离子、引起蛋白变性、产生气泡或破坏膜结构。共价接枝聚乙二醇（PEG）虽能减少蛋白吸附，却难以用于塑料表面且成本较高。本文技术笔记报道，未修饰P...
Tailoring the protein adsorption properties of whispering gallery mode optical biosensors.
无标记生物传感器技术因兼具高灵敏度换能器与高特异性识别元件，有望革新环境监测、医学诊断和食品安全评价，实现极低浓度有害化合物的实时检测。然而，在废水、血液和尿液等复杂环境中，非特异性结合会降低特异性并增加假阳性。本文展示将高灵敏度回音壁模式（WGM）微腔与不同厚度的共价结合聚乙二醇（PEG）涂层相结合，用于抑制生物传感器表面的非特异...
Microfluidic-based biosensors toward point-of-care detection of nucleic acids and proteins.
本文综述面向即时检测（POC）诊断的核酸与蛋白微流控生物传感器最新进展。微流控技术可分析10^-9–10^-18 L小体积样品，减少昂贵试剂消耗，自动化样品前处理并缩短处理时间。微流控与先进生物传感技术结合为POC诊断带来高通量、便携和一次性使用等前景，但也提出技术挑战：在比常规方法小多个数量级的样品体积下实现高灵敏度和高选择性、非...
Au-NPs enhanced SPR biosensor based on hairpin DNA without the effect of nonspecific adsorption.
金纳米粒子（Au-NPs）常用于放大表面等离子共振（SPR）信号，但严重非特异吸附限制了其实际应用。本文开发了一种不受非特异吸附影响的Au-NPs增强SPR生物传感器：利用RsaI内切酶将Au-NPs从传感器表面切割下来。为进一步提高灵敏度，作者对探针DNA进行了特殊设计。切割反应后，残余探针DNA形成发夹结构，引起SPR谷偏移的显...
Lipoic acid glyco-conjugates, a new class of agents for controlling nonspecific adsorption of blood serum at biointerfaces for biosensor and biomedical applications.
本研究将碳水化合物衍生的硫辛酸衍生物作为抗蛋白和抗细胞生物材料进行考察。采用石英晶体微天平（QCM）评价六类碳水化合物降低人血清和Hela细胞非特异性吸附的能力。结果表明，碳水化合物结构对抵抗非特异性结合具有重要作用。具体而言，抗非特异性吸附能力按硫辛酸岩藻糖 < 硫辛酸甘露糖 < 硫辛酸N-乙酰氨基葡萄糖 < 硫辛酸葡萄糖 < 硫...
Peptide self-assembled monolayers for label-free and unamplified surface plasmon resonance biosensing in crude cell lysate.
短肽由极性或离子氨基酸与短有机硫醇组成，可显著降低血清和粗细胞裂解液等复杂生物基质中的非特异蛋白吸附，其中血清和粗细胞裂解液的非特异蛋白浓度分别为76和30–60 mg/mL。作者通过固相法合成不同链长和氨基酸组成的短肽库，将3-巯基丙酸（3-MPA）共价连接至肽的氨基端，形成3-MPA-(AA)n-OH并在金表面自组装成单分子层。...
Gold immuno-functionalisation via self-assembled monolayers: study of critical parameters and comparative performance for protein and bacteria detection.
表面功能化对免疫分析和生物传感器开发至关重要，可确保目标物的选择性捕获与检测。本文比较了多种基于自组装单分子层（SAM）和抗体偶联的金表面功能化策略/化学，用于蛋白和细菌检测。第一部分总结了各方案的优化，并以酶标蛋白作为模型目标，从降低生物分子非特异吸附和保持特异检测能力两方面评价其效率，考察了硫分子长度与浓度、自组装时间与温度、聚...
Development of an oligo(ethylene glycol)-based SPR immunosensor for TNT detection.
本文报道了一种基于芳香烷二硫醇和聚乙二醇（OEG）连接子自组装单分子层（SAMs）的新型表面等离子共振（SPR）免疫传感器表面，用于高灵敏检测2,4,6-三硝基甲苯（TNT）。首先在Au传感器表面形成芳香烷二硫醇SAMs，再通过OEG链共价固定TNT类似物。两种含氨基OEG化合物以一定比例偶联到SAMs羧基末端：H2N(C2H4O)...
Stability of mixed PEO-thiol SAMs for biosensing applications.
成功的亲和生物传感器很大程度上取决于换能系统与生物受体间的化学界面层。过去十年，金表面烷硫醇自组装单分子层（SAM）被广泛用于构建生物传感界面，含聚环氧乙烷（PEO）硫醇的混合 SAM 也常用于固定生物受体。然而，此类 SAM 的生物传感性能与长期稳定性之间的关系仍了解有限，储存条件的影响此前未见报道。本文制备混合 PEO-硫醇 S...