墨西哥的流行病学转变使公共卫生范式发生变化，发病率以感染性疾病为主，死亡率则源于慢性退行性疾病；呼吸道感染、腹泻和尿路感染是该国最重要的三类感染性疾病。本研究旨在构建一种能够及时监测环境中健康风险的工具，并证明其在不同疾病尤其是水相关疾病中的应用。作者分析了尤卡坦州五个高游客流量天坑的水样，开发了一种用于快速、准确检测病毒、细菌、真...
开发了一种用于核酸检测的硅基实验室芯片，通过集成 PCR 和杂交微阵列实现多重核酸检测。该芯片采用生物 MEMS 技术制造，由两个 PCR 微反应器（各 11.2 µL）和一个杂交微阵列微腔（30 µL）组成，通过埋入式旁路流体连接，并集成加热器和温度传感器以控制 PCR 扩增与杂交温度循环。开发并表征了硅后处理工艺：O2 等离子体...
自 2000 年代初以来，大量研究致力于解决生物芯片与生物传感器制造中的诸多挑战，以用于多种生物医学应用。这些器件或在制造过程中集成 DNA、蛋白质或细胞等生物元件，或在制造后进行生物功能化，用于传感、诊断、药物筛选和治疗。半导体行业成熟的可扩展光刻技术正被用于此类器件的大规模生产，并进一步开发以满足在基底上精确沉积不同生物元件、保...
干涉成像生物传感器可用于确认硅基微阵列平台上DNA单层膜的存在，但DNA分子在厚度和尺寸上贡献的干涉信号微弱，导致其准确性和灵敏度不足，难以用于低DNA含量分析和点突变检测。本文提出一种基于加权光谱分析的干涉成像生物传感器，用于确认DNA单层膜。该方法可提取DNA分子的干涉信号，并重建DNA微阵列的定量检测结果。采用该策略后，厚度检...
荧光微阵列检测系统虽灵敏，但探针固定差异和重复性差会影响最终读出与定量能力。本文报道一种无标记、高通量光学生物传感器，可用于荧光微阵列校准。该传感器基于商用平板扫描仪，通过硬件与软件改造成为干涉反射成像传感器（IRIS）。作者利用 RGB LED 照明和反射干涉原理，对无标记微阵列上的 DNA 杂交及 DNA 导向抗体固定进行成像与...
DNA结合蛋白在基因组维持与功能中发挥关键作用，但其特异性结合机制尚未完全阐明。近期研究发现，DNA结合蛋白可通过间接读出机制，通过识别、捕获或增强DNA构象柔性与变形来识别特定结合位点。高通量DNA微阵列方法能够大规模分析蛋白-DNA结合亲和力，但无法提供特定蛋白-DNA复合物中DNA构象变化的信息。本文基于DNA微阵列的高通量能...
本文报道了在 DNA 编码表面上位点特异性组装二维 DNA 晶格的方法。作者以 DNA 双交叉（DX）瓦片为基本单元，在透明云母基底上通过 DNA 微阵列固定互补捕获寡核苷酸，使 DX-A1 与 DX-B1 瓦片自组装形成准二维晶格。晶格携带两类方向相反的 ssDNA 突出臂：一类与表面捕获链杂交，将晶格锚定在固体支撑物上；另一类暴...
为满足食品链中对常见食源性细菌快速、低成本、便携分型的需求，本文报道了一种基于数字多功能光盘（DVD）的新型生物传感器，用于沙门氏菌属和弯曲菌属的通用检测，并区分其主要血清型（肠炎沙门氏菌、鼠伤寒沙门氏菌）和种（空肠弯曲菌、结肠弯曲菌）。该方法以标准 DVD 作为 DNA 微阵列支撑，将生物素标记寡核苷酸探针通过链霉亲和素固定于光盘...
本研究提出一种基于定制 DNA 微阵列的单轮适配体先导识别方法。作者利用计算驱动的图案化 DNA 文库，在不使用已知凝血酶适配体序列信息的情况下，在 8×15k 微阵列上固定 5000 条具有增强二级结构复杂度的寡核苷酸序列，以筛选凝血酶结合适配体。实验以 Cy3 标记凝血酶与微阵列杂交，通过荧光扫描识别结合候选序列，并以 stre...
肉类掺假问题日益严重，准确鉴定肉制品中动物物种对保护消费者权益和食品标签合规至关重要。本文报道了一种基于硅基光学薄膜生物传感器芯片的快速肉眼可视检测方法，用于同时鉴定鹿、兔、鸭、鸡、牛、马、羊和猪八种肉类。该方法以物种特异性线粒体DNA（mtDNA）或细胞色素b（cytb）基因为靶标，通过PCR扩增并在反向引物5′端引入生物素标记；...
现代基因组学研究高度依赖自动化高通量/超高通量阵列装置。微流控与纳流控技术可将多种阵列集成于单一器件，成为现代生物技术分析仪器的重要平台。本文报道了一种基于磁珠的微流控平台，用于全自动化、可编程DNA微阵列。器件在等温条件下工作，通过反应液pH的可逆改变实现DNA固定与杂交转移，从而避免温度梯度，便于在单芯片上集成更多选择模块，并降...
本文报道了一种基于二维偏振干涉的平行扫描角度表面等离子共振（SPR）生物传感技术。该系统采用线形光束照明与一维平移扫描，使面阵CCD在单次成像中同时获得SPR角度谱和一维空间分布，从而实现高吞吐量的二维折射率成像。由于同一行内SPR角度谱被同步记录，光源强度随时间的波动不会增加角度定位噪声。偏振干涉技术利用p偏振与s偏振在SPR处的...
本文报道将表面等离子共振相位成像（SPR-PI）用于线性微阵列格式，以实时测量表面生物亲和吸附过程。SPR-PI 在 ATR Kretschmann 构型中测量 p 偏振光在 SPR 角入射到金薄膜后反射光的相位偏移，并通过偏振器—石英楔去偏振器组合在界面形成干涉条纹图像。当生物分子吸附到金薄膜时，条纹位置发生移动。利用与干涉条纹垂...
DNA 微阵列捕获探针点样过程中的技术变异是获得高质量微阵列数据的重要障碍。现有荧光标记方法虽可在杂交前可视化点样阵列，但通常需要改变标准微阵列流程或引入标记/脱色步骤。本研究采用光子晶体（PC）生物传感器表面和高分辨率无标记成像检测仪器，在不改变标准点样与杂交流程的前提下，对点样寡核苷酸微阵列进行杂交前成像。通过监测 PC 光学共...
随着转基因生物（GMO）商业化数量增加，亟需快速、低成本的方法进行快速检测。基于转基因整合连接区独特序列的事件特异性检测策略具有较高特异性。本研究开发了一种基于光学硅薄膜生物传感器芯片的检测系统，用于同时检测六种转基因玉米品系：Bt11、Bt176、GA21、MON810、NK603和T25。将5′醛基标记的寡核苷酸探针点样于肼衍生...
表面杂交检测的设计与解释受界面环境复杂影响，其动力学和热力学行为常偏离溶液体系，根源在于杂交链在表面经历额外相互作用。本文针对端接单链寡核苷酸探针与尺寸相近的单链溶液目标分子之间的表面杂交平衡进行分析，比较了Vainrub与Pettitt模型、Halperin、Buhot与Zhulina模型，以及进一步纳入类似溶液盐依赖性的探针-目...
传统食源性病原体鉴定方法耗时费力，亟需快速可靠的检测技术。本文报道了一种硅基光学薄膜生物传感器芯片，用于高灵敏检测11种食源性病原体。将醛基标记的寡核苷酸探针点样并共价固定于肼衍生化芯片表面，随后使生物素标记的PCR扩增产物与探针杂交。洗涤后，芯片依次孵育抗生物素IgG–HRP偶联物和可沉淀HRP底物TMB；与探针结合的生物素化链经...
为高灵敏检测诊断PCR扩增产物，本文报道一种新型电学低密度微阵列，并与实时定量PCR进行比较。该全自动紧凑型生物传感器系统以嵌入硅芯片的互指阵列金电极（IDA-E）为核心，基于酶联电化学检测。生物界面由金表面硫醇修饰捕获寡核苷酸构成，用于特异性识别经单重或多重PCR扩增的目标DNA。研究展示了该电学微阵列作为高级筛查方法，可平行检测...