随着对低成本单平台、超微流体体积下生物流体实时分析与采样的需求不断增长，本研究开发了一种微流控传感器，采用增材制造技术制备，用于多巴胺（DA）检测。作者构建了将铅笔石墨电极（PGE）集成到三维（3D）打印微流控注射器型器件（μSyringe）中的生物传感系统，采用安培法监测DA电氧化引起的电流变化。传感信号在DA定量限0.1 nM至...
咬合力测量是评估咀嚼系统功能与完整性的重要参数，但在功能运动过程中实时测量咬合力仍十分困难。为此，本研究探索用于功能性和动态咬合条件下连续咬合力测量与干预的潜在技术和装置。作者采用三明治集成技术设计并制备了一种便携式生物传感器，并通过机械压力加载测试评估其有效性、可靠性和灵敏度；同时，利用传感器的电学测量将压力信号采集并转换为电压变...
本文展示了一种可沿复杂拓扑构建三维微流控通道的新方法。首先用3D打印制备带有开放通道和不同几何形状的基底，随后采用低分辨率真空成型法，将加热后的热塑性薄膜贴合到基底表面以封闭开放通道。由于热塑性薄膜主要跟随基底的宏观形貌，而微通道因尺寸较小可抵抗薄膜流入，因此能够密封位于复杂多平面表面上的通道。该方法对不同基底几何形状的一致性密封能...
生物传感器在个性化医疗与环境监测中具有变革潜力，其性能提升取决于制造技术与稳健传感材料。功能化石墨烯因易于与生物识别元件界面化而成为有吸引力的换能材料。石墨烯及其衍生物如氧化石墨烯（GO）已被广泛用于疾病监测生物传感器；石墨烯可图案化为多种结构，并集成到微流控、电化学和等离子体传感器中。GO 因合成简便、可图案化、功能化程度高、电子...
除草剂在农业和园艺中的广泛使用引发水污染等环境与安全问题，因此高效、便捷地分析除草剂残留水平具有重要意义。本文利用3D打印技术设计了一种多路免疫传感器，用于同时检测两种常用除草剂莠去津和乙草胺。多路检测通过定制侧流免疫分析实现，并与电化学分析仪集成，以实现超灵敏定量检测。除草剂残留的定量基于一种新型纳米材料标记——介孔核壳钯@铂纳米...
本研究开发了一种基于3D打印的“蜂窝”电化学生物传感器，用于非侵入性监测三维培养细胞活力，并评估脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）、3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇（3-ADON）和15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇（15-ADON）的单独或联合毒性。将碳纳米纤维（CN）/甲基丙烯酰明胶（GelMA）导电复合水凝胶打印在8通道丝网印刷碳电极（SPCE...
帕金森病（PD）是美国仅次于阿尔茨海默病（AD）的第二常见神经退行性疾病。为研究其电生理机制，多巴胺能N27神经元细胞常被用作体外模型。本研究提出一种柔性石墨烯生物传感器设计。作者采用液相剥离法，并以牛血清白蛋白（BSA）辅助剥离，制备生物相容性石墨烯；拉曼光谱显示所得材料为少层石墨烯（FLG），ID/IG=0.11。将该少层石墨烯...
活体生物传感器通常利用转基因生物（GMOs）检测临床样本中的感染性生物标志物。由于许多法规禁止将 GMOs 释放到环境中，活体生物传感器在实验室外的应用受到限制。本文报道了一种稳健的 3D 打印便携装置，用于消除 GMOs 暴露给潜在用户和环境的风险。该装置可紧密连接普通培养管，由外壳和柱塞两个部件组成。外壳包含应力集中切口和试剂井...
场效应晶体管（FET）在引入抗体或酶等生物识别元件后，可实现对生化信号的实时、特异、无标记检测。然而，将生物识别分子直接固定于FET表面会限制传感器的可重编程性、再生能力和器件操作稳健性。本文提出一种模块化FET生物传感器设计，将生物识别模块与换能模块分离，并实现可逆组装与拆卸。作者选用固定生物受体的水凝胶“印章”作为生物识别模块，...
尽管3D打印技术相对较新，低成本3D打印已影响人类生活的许多方面。3D打印机被用作制造工具，可制备从诊断设备到植入物再到外部假体的多种装置。由于操作简便、3D设计软件普及且成本低廉，3D打印已成为许多生物分析实验室可及的制造与加工工具。3D打印机可打印具有不同密度、光学特性、强度和化学性质的材料，为用户提供大量策略选择。本综述聚焦于...
柔性电化学传感器因与人体机械兼容性好，在生物标志物非侵入检测中备受关注，其发展依赖于能集成多种功能材料的有效制造方法。本文报道了一种用于葡萄糖检测的3D打印柔性电化学生物传感器。作者采用直接墨水书写（DIW）技术，将普鲁士蓝（PB）修饰的导电碳墨水与葡萄糖氧化酶（GOx）酶墨水分步打印在临时纹身纸上，构建工作电极与酶层。该传感器在葡...
生物处理在制药、生物燃料和食品工业中至关重要。将生物过程小型化为微生物反应器可实现实验多重化，并减少试剂消耗和人工。微反应器研究中的关键部分是产物、副产物和底物浓度的生化分析，目前仍高度依赖大型分析设备。生物传感器是有前景的分析工具，但集成到微反应器中面临无菌性、合适传感范围、基质效应控制和稳定性等挑战。本文提出一种新型生物传感器集...
本文首次报道利用数字光处理（DLP）3D打印技术制备具有固有功能的质量敏感聚合物生物传感器。作者以丙烯酸（AA）作为功能共聚单体加入双酚A乙氧基丙烯酸酯（BEDA）光固化树脂中，通过一步打印形成微悬臂梁阵列，使聚合物网络中引入可控数量的羧基，从而可共价固定生物分子。随后，将3D打印微悬臂梁用于标准免疫分析方案，以重组蛋白G（PtG）...
打印电子学可克服传统光刻局限，实现传感器快速定制。本文采用气溶胶喷射（AJ）3D打印技术制备三种不同间距的银微电极阵列（MEA），微电极线宽约15 μm，间距分别为30 μm（MEA30）、100 μm（MEA100）和180 μm（MEA180）。以过氧化氢（H2O2）和葡萄糖为模型分析物验证性能。银微电极可还原H2O2，在一定范...
金属硫蛋白（MT）作为多种恶性肿瘤（包括头颈癌）的分子标志物，其含量在肿瘤组织与健康组织中呈显著正相关。本文报道了一种基于荧光检测的3D打印生物传感器，用于MT的磁分离与量子点免疫标记。传感器由聚二甲基硅氧烷（PDMS）储液芯片与3D打印技术结合制备，储液体积50 μL，并连接样品/检测组分与洗涤/免疫缓冲液输入口及废液输出口。捕获...
活细胞动态过程的时分辨可视化与分析已革新体外细胞研究，但现有长期活细胞显微成像技术通常笨重、昂贵且需要高技能操作与维护，限制了其在现场研究和教育中的应用。快速原型制造技术的出现使低成本、用户友好的替代方案成为可能。本文报道了一种全自动、低成本、便携式活细胞成像系统原型，用于活细胞动态过程的时分辨无标记可视化。该设备重量3.6 kg，...
农业、工业和家用化学品的广泛使用增加了全球淡水污染风险，因此迫切需要高效、在线和现场的水质监测分析工具。本研究采用快速原型逐层3D打印技术制备小型单室空气阴极微生物燃料电池（SCMFC），并将其作为连续水质监测生物传感器。当以乙酸作为限速底物时，SCMFC可用作水中化学需氧量（COD）传感器，线性检测范围为3–164 ppm，相对阳...