随着 SARS-CoV-2 新变种持续出现，快速、低成本、可现场使用的检测手段仍是公共卫生挑战。本文报道了一种无丙烯酰胺的光子晶体适配体传感器，用于快速视觉检测 SARS-CoV-2 刺突蛋白（S 蛋白）的受体结合域（RBD）。作者通过无乳化剂乳液聚合合成单分散聚苯乙烯@聚(2-羟乙基甲基丙烯酸酯-丙烯酸) [PS@poly(HEM...
高灵敏度与高品质因子是实现优异光子生物传感性能的关键，但强光场局域与高生物分子相互作用往往难以同时满足。本文报道一种将纳米光子超表面嵌入垂直微腔的全介质“超腔”（metacavity）生物传感器，使分析物溶液直接作为腔介质，以最大化光-分析物相互作用。通过仿真优化，该结构兼具高结构鲁棒性、高 Q 因子与高灵敏度。结合阳极氧化铝模板技...
为应对新发病毒及变异株早期检测需求，亟需便捷、稳健的即时诊断工具。尽管 RT-qPCR 和 LAMP 等核酸方法已应用，但仍需更简便平台。作为原理验证，作者开发了通用、灵敏、快速且低成本的生物发光共振能量转移（BRET）寡核苷酸检测生物传感器（BioOD）。通过硫醇-马来酰亚胺化学，将荧光修饰分子信标经互补寡核苷酸手柄与 NanoL...
本研究提出一种基于磁弹性波的新型无线生物传感器，用于检测人血浆中的抗体，以实现 COVID-19 血清学诊断。传感器以 METGLAS 2826 MB3 磁弹性合金为谐振基底，表面依次沉积 Cr 粘附层和 Au 生物相容层，并固定重组 SARS-CoV-2 N 核衣壳磷蛋白作为识别抗原，再用 BSA 封闭非特异位点。通过 SDS-P...
在 SARS-CoV-2 持续传播及新变异株不断出现的背景下，快速、准确、频繁检测的需求日益增加。奥密克戎变异株临床表现与其他常见呼吸道感染更为相似，同时检测多种潜在病原体有助于区分 SARS-CoV-2 感染与其他症状重叠疾病，对个体化治疗和疫情控制具有重要意义。本文报道了一种基于亚波长光栅微环谐振器（SUMIRR）的 SARS-...
新冠疫情凸显了在人群层面持续监测免疫相关指标的重要性。本研究开发了一种基于巨磁阻（GMR）生物传感器平台的竞争性检测方法，用于评估患者血清或血浆中抗SARS-CoV-2中和抗体（NAb）滴度。该检测将生物素化SARS-CoV-2刺突受体结合域（biotin-RBD）与样品孵育，使样品中的NAb中和RBD，随后未被中和的biotin-...
快速、低成本的2019冠状病毒病（COVID-19）检测对识别感染者尤其是无症状感染者、阻断社区传播至关重要。抗体层析血清学检测虽可作为逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）的替代手段，但假阳性较高。本文提出一种基于胆甾相液晶（CLC）的生物传感器平台，用于一步、免洗、快速直接检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2），且...
为防控严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）疫情，疫苗接种已成为重要手段，但疫苗可能引起疲劳、肌痛、血栓和心肌炎等不良反应，因此接种前监测抗SARS-CoV-2刺突蛋白（S蛋白）抗体水平具有重要意义。本研究开发了一种新型剪切水平表面声波（SH-SAW）生物传感器，其传感区涂覆SARS-CoV-2三聚体S蛋白，可在40秒...
肽类分子是生物传感器中极具潜力的识别元件。本研究以昆虫气味结合蛋白（odorant-binding proteins, OBPs）为模板，理性设计了一系列用于识别SARS-CoV-2相关挥发性有机化合物（VOCs）的短肽。研究选取乙醇、壬醛、苯甲醛、乙酸和丙酮作为新冠感染呼出气中的代表性VOC标志物，利用分子对接、结构预测和序列分析...
新冠疫情凸显了大规模检测对控制传染病传播的重要性。自疫情暴发以来，病毒和抗体检测方法的快速开发、规模化与部署显著提升了检测能力。理想检测方法应具备低成本、可自我操作以及可密封邮寄至中心实验室安全分析并录入公共卫生数据库的特点。本文展示了一种此类平台：以丝网印刷电感-电容（LC）谐振器作为换能器，以无细胞表达偶联的 toehold s...
新冠疫情暴发凸显了对高灵敏度、高选择性且易于操作的生物传感器件的需求，面向大规模检测与感染人群映射的即时检测（POC）设备尤为重要。本文提出一种基于石墨烯的电-电化学垂直器件（EEVD）POC 生物传感器，用于 SARS-CoV-2 血清学诊断。该器件将 SARS-CoV-2 受体结合域（RBD）生物偶联物固定于表面，通过检测血清中...
新冠疫情的全球传播凸显了快速、无需专业实验室的诊断需求。基于纳米材料薄膜的免疫传感器因可溶液加工、现场检测、高灵敏度且无需分子扩增而具有潜力，但此前薄膜性质与传感性能关系不清。本文系统分析碳纳米管（CNT）薄膜性质与基于CNT薄膜的免疫传感器灵敏度之间的关联，并通过机器学习实现灵敏度优化。所制备的电阻式免疫传感器可检测IgG及SAR...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）通过刺突蛋白受体结合域（RBD）结合宿主ACE2受体完成感染。本研究以阻断RBD-ACE2结合为目标，对12条候选肽进行计算筛选，利用原子尺度分子动力学模拟评估其与RBD的结合能力、氢键作用、RMSD及水溶液稳定性，并通过伞形采样平均力势（PMF）计算验证结合。结果显示肽6和肽7兼...
自2019冠状病毒病（COVID-19）疫情暴发以来，病毒培养、核酸检测和免疫分析等方法被用于检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）抗原或抗体。剪切水平表面声波（SH-SAW）生物传感器是一种新型病原体检测平台，具有高灵敏度和短检测时间的优势。本研究开发了一种基于SH-SAW的生物传感器，用于检测抗SARS-CoV...
高效监测SARS-CoV-2疫情需要敏感且快速的诊断方法。虽然RT-qPCR可检测SARS-CoV-2 RNA，但病毒载量的分子水平定量仍困难、耗时且费力。本文报道了一种基于铪纳米颗粒（HfNPs）的超灵敏超光谱传感器HyperSENSE，用于特异性检测SARS-CoV-2。密度泛函理论计算表明，与金纳米颗粒相比，HfNPs结合靶S...
实时逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）是诊断SARS-CoV-2感染的参考标准，但周转时间长，难以满足大规模社区检测。SARS-CoV-2抗原检测可作替代，但侧流层析试纸条不利于大批量样本处理。本研究评估Diasorin SARS-CoV-2抗原检测试剂（DAA）在LIAISON XL平台上的性能，以Abbott Alinity M...
新型冠状病毒（SARS-CoV-2/COVID-19）因强传染性在全球快速传播，传统诊断方法检测耗时长，不利于大规模筛查和早期识别感染者。本文开发了一种基于表面增强红外吸收（SEIRA）的快速、超灵敏、多功能等离激元生物传感器，用于新冠现场诊断。研究利用遗传算法（GA）智能程序自动设计并快速优化金属纳米结构，以增强传感性能。结果表明...
急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2，即COVID-19）是传染性极强的病毒，尚无特效抗病毒治疗且病死率较高，早期快速检测对控制疫情至关重要。本研究设计了一种压电微悬臂生物传感器，用于直接检测COVID-19样品，无需样品前处理。该传感器作为换能器，表面修饰相应抗体；当SARS-CoV-2抗原通过刺突蛋白吸附于微悬臂顶面时...
2019冠状病毒病（COVID-19）作为典型气溶胶传播疾病，凸显了对空气传播病毒进行快速监测与检测的迫切需求。本文通过数值建模研究金属芯压电纤维/环氧基复合材料的动态机电响应，并将其设计为用于病毒检测的质量负载生物传感器。模型中，对中间压电纤维施加交流电场，使复合材料发生振动；同时采用集中载荷和分布载荷模拟生物标志物与病毒结合后引...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）在全球快速传播，给疫情防控带来严峻挑战。现有核酸检测和免疫检测方法多依赖专业仪器、训练有素的操作人员和集中实验室，便携性和实用性受限。本文开发了一种基于CRISPR-Cas12a的便携式、快速、高灵敏SARS-CoV-2检测方法。样品经快速预处理后，在温和条件下通过逆转录重组酶辅助...