Detection of SARS-CoV-2 using dielectric modulated TFET-based biosensor.
由于 SARS-CoV-2 感染迅速增加，WHO 宣布疫情。早期诊断有助于控制。本文报道一种基于垂直隧道场效应晶体管（VTFET）的无标记生物传感器，用于从临床样本中检测 SARS-CoV-2，通过分析其刺突蛋白（S蛋白）、包膜蛋白（E蛋白）及互补 DNA（cDNA）的介电特性实现。传感器在氧化层中刻蚀形成纳米间隙，将目标生物分子固...
A Rapid Label-Free Disposable Electrochemical Salivary Point-of-Care Sensor for SARS-CoV-2 Detection and Quantification.
2019冠状病毒病（COVID-19）大流行对准确早期诊断和监测提出了迫切需求。本文报道了一种用于人唾液中SARS-CoV-2检测的无标记快速电化学即时检测（POC）生物传感器，以弥补传统核酸扩增方法的不足，并利用一次性电化学传感器芯片对病毒载量进行定量评估，从而在任意场所追踪感染状态。该传感器将金纳米颗粒（GNp）和硫堇（Th）以...
Sensitivity Enhanced Plasmonic Biosensor Using Bi
本研究为设计基于Bi2Se3-石墨烯范德华异质结构的新型等离子体生物传感器提供理论见解。该结构由金（Au）膜、少五元层（QL）Bi2Se3和少层石墨烯堆叠构成。特别地，所提生物传感器基于Goos-Hänchen（GH）位移而非相位产生，因而具有更敏感的传感响应。在632.8 nm激发下，通过改变Bi2Se3-石墨烯异质结构厚度获得显...
Taguchi optimization of integrated flow microfluidic biosensor for COVID-19 detection.
本研究采用田口方法优化一种集成流约束微流控生物传感器的性能，用于快速检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）。该传感器由生物识别元件与换能器组成，其性能与灵敏度、特异性、可靠性和快速检测能力密切相关。作者首先建立微通道内流体流动、分析物传质和抗原-抗体结合动力学的物理模型，并用有限元法求解；模型通过与已有实验结果比...
SARS-CoV-2 detection by targeting four loci of viral genome using graphene oxide and gold nanoparticle DNA biosensor.
当前新冠疫情凸显快速、可重复检测手段的迫切需求。RT-qPCR 引物高度特异且依赖已知序列，病毒基因组突变（如 Delta、Omicron 及其亚型）可能导致引物失配，造成漏检。本文报道一种基于金纳米颗粒（AuNPs）比色法与表面增强拉曼散射（SERS）的双平台 DNA 生物传感器，用于检测 SARS-CoV-2 及其新变异株。该传...
Nonlinear dielectric spectroscopy biosensor for SARS-CoV-2 detection.
本研究提出一种基于非线性介电谱（NLDS）的 SARS-CoV-2 检测方法，用于在拭子样本中检测病毒存在。该方法将已知交流电流注入病毒转运培养基（VTM）中的样本悬液，并记录电极间电压信号的功率谱；以三次谐波作为病毒存在的生物标志物。计算建模表明，病毒包膜上具有非线性电流–电压特性的离子通道（E 蛋白/3a 蛋白）可能是谐波产生的...
Selective Electrochemical Detection of SARS-CoV-2 Using Deep Learning.
新冠疫情持续引发关注，即使已有多种快速抗原检测，如何降低误诊率仍是难题。本文针对超快新冠诊断传感器（UFC-19）采集的电化学电流响应数据集，系统评估机器学习（ML）与深度学习（DL）在 SARS-CoV-2 选择性识别中的应用。UFC-19 为电化学生物传感器，可在唾液或水样中快速响应 SARS-CoV-2 刺突蛋白并产生电流信号...
Large-Scale Functionalized Metasurface-Based SARS-CoV-2 Detection and Quantification.
等离子体超表面由金属—介质界面构成，可在背景与泄漏共振模式被激发，其纳米尺度自由电子的尖锐等离子激发可用于光电、能源收集与生物传感。现有 Fano 共振超表面生物传感器制备成本高、依赖洁净室，且有效面积小、样品定位困难。本文利用光盘基超表面大面积、均匀图案作为低成本激发非对称等离子模式的方法，实现可调光学 Fano 共振，并与微流控...
Methylene Blue functionalized carbon nanodots combined with different shape gold nanostructures for sensitive and selective SARS-CoV-2 sensing.
本文报道了一种用于 SARS-CoV-2 检测的 DNA 电化学传感平台。作者通过微波法一步合成亚甲基蓝功能化碳纳米点（MB-CDs），将氧化还原活性亚甲基蓝共价嵌入碳点结构，使其对双链 DNA 的结合强于单链 DNA，可作为杂交事件的选择性电化学指示剂。同时，采用种子介导法制备金纳米颗粒与金纳米三角形混合物（AuNs），喷涂修饰一...
Automated, portable, and high-throughput fluorescence analyzer (APHF-analyzer) and lateral flow strip based on CRISPR/Cas13a for sensitive and visual detection of SARS-CoV-2.
新冠疫情由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起，快速传播并造成重大健康与经济损失，因此开发快速、准确、可视且高通量的SARS-CoV-2检测方法具有重要价值。本文构建了基于CRISPR/Cas13a与重组酶聚合酶扩增（RPA）的生物传感器，可在30 min内检测SARS-CoV-2的S基因和Orf1ab基因。作者...
Prospects and challenges of dynamic DNA nanostructures in biomedical applications.
DNA的理化性质使其可通过多种制备策略组装成高度可预测的结构，并因可编辑性和生物相容性而成为生物医学应用的重要材料。随着DNA结构设计工具不断更新，大型和任意DNA结构的设计与制备更加可行。动态DNA纳米结构能够响应核酸、蛋白等生物分子以及温度、pH等生物物理环境参数，因此被应用于基础研究、主动药物递送、生物传感器开发和组织工程等领...
Fluorescent bioassay for SARS-CoV-2 detection using polypyrene-g-poly(ε-caprolactone) prepared by simultaneous photoinduced step-growth and ring-opening polymerizations.
本文报道了一种用于 SARS-CoV-2 检测的快速、简便免疫荧光生物检测方法。作者首次提出一种一锅法合成策略，通过光引发芘逐步聚合与 ε-己内酯开环聚合同步进行，制备接枝荧光共聚物聚芘-接枝-聚(ε-己内酯)（PPy-g-PCL），并利用 EDC/NHS 化学将其与 SARS-CoV-2 特异性抗体偶联。合成步骤和偶联产物经标准光...
Evaluation of electropolymerized molecularly imprinted polymers (E-MIPs) on disposable electrodes for detection of SARS-CoV-2 in saliva.
本研究评估电聚合分子印迹聚合物（E-MIPs）对 SARS-CoV-2 完整病毒的选择性识别。以 SARS-CoV-2 假病毒颗粒（pps）为模板，通过还原电聚合将 E-MIPs 沉积到丝网印刷电极上，使用水溶性 N-羟甲基丙烯酰胺（NHMA）为功能单体，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺（MBAm）为交联剂。所得 E-MIPs 对模板 S...
Emerging Argonaute-based nucleic acid biosensors.
本文综述了基于Argonaute（Ago）蛋白的核酸生物传感器研究进展。Ago蛋白在引导DNA或RNA引导下，可通过碱基配对识别并切割靶核酸，具有PAM无关、引导序列设计简单、单碱基分辨能力强和多重检测潜力等优势。文章系统介绍了真核与原核Ago的结构与催化机制，以及Ago介导的核酸检测策略：靶标经PCR、RT-PCR、LAMP或LC...
Sustainable materials and COVID-19 detection biosensor: A brief review.
2019冠状病毒病（COVID-19）已成为全球性公共卫生问题，疫情暴发使早期诊断和及时治疗成为控制传播的关键。逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）等核酸检测是重要诊断手段，但成本高、依赖实验室，难以满足大规模快速筛查需求。本文是一篇简短综述，系统总结并讨论用于COVID-19检测的生物传感器及其可持续材料基础。作者重点聚焦纸基、纤维...