无标记等离激元生物传感器有望推动分子生物学研究和早期疾病诊断，尤其适用于在高度稀释溶液中检测痕量目标分子。然而，传统等离激元传感器在检测分子量低于500 Da的生物分子，尤其是极低浓度时面临显著挑战。为此，作者提出一种基于增强拓扑相位奇异性的新型等离激元生物传感器平台。研究表明，直径小于3 nm的银纳米颗粒以高度有序、亚纳米间距嵌入...
当前牙科诊疗依赖主观评估或复杂实验室检测，难以兼顾效率与准确性。原位生物传感器有望实现实时生物标志物检测，但口腔组织中的低浓度、分子异质性和动态相互作用限制了其灵敏度、特异性和稳定性。本文开发了一种组织粘附水凝胶–MXene（TAHM）生物传感器，集成石墨烯/MXene传感探针、组织粘附贴片和选择性透过水凝胶膜，用于原位检测促炎细胞...
口腔癌常于晚期确诊，预后差。为早期检测口腔癌，本文报道一种基于抗生物污染水凝胶的电化学免疫传感器，用于人工唾液中无标记、快速、低成本检测肿瘤坏死因子-α（TNF-α）。金丝网印刷电极（gSPE）以绿色合成的多孔电活性还原氧化石墨烯（rGO）水凝胶修饰，L-半胱氨酸（L-cys）同时作为原位还原剂和表面功能化剂；随后共价固定抗TNF-...
复杂生物流体中低丰度蛋白生物标志物的多路定量对生物医学研究和临床诊断很重要，但原位采样且不扰动生物系统仍具挑战。本文报道一种浮式生物传感器，可在15 min时间分辨率下以attomolar浓度原位监测蛋白分析物。该传感器由PDMS圆盘、PS薄膜和打印在PS表面的捕获抗体微阵列组成，浮于细胞培养液表面短时间采样，不扰动活细胞。采用荧光...
慢性伤口给医疗系统带来沉重负担，但多数伤口仅接受浅表评估，治疗很少基于伤口生物标志物分析。造成这一局限的原因在于，生物标志物采样通常具有侵入性，会破坏创面，且检测与定量需在远离护理现场的实验室完成。本文提出一种新型诊疗系统的诊断元件，可在不破坏伤口的情况下非侵入性采样生物标志物，并在护理点以短时间尺度完成定量。该系统基于热响应水凝胶...
生物分子在传感器表面的受控取向对实现高灵敏度和准确检测至关重要。FcγRI 是免疫细胞表面识别 IgG 包被靶标的受体，在 T 细胞激活和抗原内吞中发挥重要作用。本研究将 FcγRI 外域重新用作分析配体，在等离子体传感器表面以位点定向方式捕获阿达木单抗（ADA，一种 IgG1 型单抗生物类似药），并实时检测其对应分析物肿瘤坏死因子...
体液细胞因子水平升高与多种疾病相关，低浓度检测这些细胞因子生物标志物有助于临床早期诊断。本文报道了一种基于非对称几何结构二硫化钼（MoS2）二极管的生物传感器，用于快速、无标记、高灵敏且特异性地检测促炎细胞因子肿瘤坏死因子-α（TNF-α）。该传感器表面功能化 TNF-α 结合适配体，可检测低至 10 fM 的 TNF-α，远低于健...
本文提出一种实时无标记侧向偏移熔接无芯光纤马赫-曾德尔干涉仪（LOFMZI）生物传感器，用于检测促炎细胞因子肿瘤坏死因子α（TNF-α）。传感器由单模光纤、无芯光纤和侧向偏移无芯光纤熔接构成，光在侧向偏移无芯光纤与腔体中传播并发生干涉，表面蛋白富集引起有效折射率变化，使干涉谷波长发生红移。疏水蛋白 Grifola frondosa ...
促炎细胞因子肿瘤坏死因子-α（TNF-α）是炎症过程的重要指标，因其可从体液中易于获取并作为严重全身性炎症疾病的早期信号而受到关注。快速、简便地定量TNF-α浓度对疾病监测具有重要意义。唾液、泪液和尿液可通过无创方式采集，是监测人体生理状态的重要基质，也为TNF-α浓度监测提供了理想窗口。电化学生物传感器具有快速、准确、低成本、便携...
检测低分子量、低浓度小分子癌症生物标志物在早期癌症诊断、治疗监测和复发检测等临床应用中始终具有挑战性且迫切。本文利用原子薄二维相变纳米材料开发了一种高增强等离子体生物传感器，以克服该挑战。通过精确设计原子薄材料构型，成功实现相位奇异性，并获得显著增强的横向位置移动效应。据作者所知，这是全光学技术中首次在传感界面实现大于340 μm的...
阻抗生物传感器通过施加正弦输入电压，测量生物分子存在时引起的电阻抗变化。本文提出一种新型便携式阻抗生物传感器平台，利用微球作为标记物提高免疫检测灵敏度。该平台采用 2×4 互指电极阵列（电极宽度/间隙均为 10 μm）和微型阻抗分析仪，并集成微流控通道以评估微球标记带来的信号增强。为研究微球材料对传感器阵列的影响，作者测试了磁性、二...
下丘脑–垂体–肾上腺轴通过皮质醇等糖皮质激素维持稳态，并与炎症通路相互调控；疾病状态下该内分泌–炎症关系失衡。本文报道一种用于慢性疾病预防与监测的柔性可穿戴汗液生物传感器，通过同时检测皮质醇（cortisol）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）评估慢性应激对机体稳态的影响。传感器以纳米多孔聚酰胺膜为柔性亲水基底，在其上蒸镀150 nm...
背景：碳黑（CB）是产量最大的工程纳米颗粒之一，也是职业性吸入危害，但其暴露人群心血管疾病风险研究较少。本研究采用内皮细胞生物传感器检测法，体外评估82名碳黑包装工（CBP）与106名非CBP血清诱导人冠状动脉内皮细胞激活的能力，并分析循环促炎因子的中介作用及体外干预验证。结果：CB包装车间元素碳平均浓度为657.0 μg/m3，为...
本文报道了一种基于电化学制备约11 nm厚羧基功能化聚吡咯（PPy-COOH）薄膜的电化学酶联免疫吸附（ELISA）生物传感器平台，用于未稀释血清中生物分析物的检测。以3-羧基吡咯单体在梳状金电极微阵列上经循环伏安法沉积，制备Au/PPy-COOH电极，并用于固定分析物特异性抗体。研究选择肿瘤坏死因子-α（TNF-α）作为模型分析物...
本研究旨在建立一种从中药中快速筛选靶向 TNF-α 活性成分的方法。以毛当归（Angelicae Pubescentis Radix, APR）为例，采用表面等离子共振（SPR）技术建立从 APR 提取物中筛选 TNF-α 小分子抑制剂的检测方法；随后联用超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）与化学计量学方法，对不同产地 ...
本研究开发了一种基于氮化硅换能器（Si3N4/SiO2/Si[P]/Al）的电容型电化学生物传感器，用于检测肿瘤坏死因子-α（TNF-α）细胞因子。通过微接触印刷、荧光显微镜表征和接触角测量（CAM）对传感器表面生物功能化过程进行验证。采用Mott-Schottky分析在1 pg/mL至30 pg/mL范围内检测TNF-α，免疫传感...
本研究建立了一种基于表面等离子共振（SPR）的竞争法，用于分析不同化合物对肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的抑制活性；TNF-α是慢性炎症性疾病发生发展中的关键促炎细胞因子。同时，将单四极杆质谱（MS）检测与超高效液相色谱（UPLC）联用，用于中药常规质量控制，并以金银花（Lonicera japonica Thunb.）为评价对象。...
恒电位仪的微型化、低成本化，同时保持完整测量性能（带宽、阻抗容性/感性分量测定及并行筛查）仍是生物电子学中的未解难题。本文提出将简单模拟电路、高性能微控制器与数字锁相滤波相结合，作为复杂且不完整架构的替代方案。作者开发并验证了一套低成本采集电子系统，与包含8个金工作微电极及集成参比/对电极的生物传感器平台完全集成，原型制造成本低于3...
本文报道了一种基于生物受体修饰多孔二维（2D）膜离表面基质的芯片上电化学免疫检测平台。将抗体生物受体修饰的、具有密集 20 μm 孔的多孔聚碳酸酯（PC）膜作为离表面基质，置于传感表面附近，并与试剂流动和孵育室集成。采用 4-氟-3-硝基叠氮苯（FNAB）交联剂实现抗体在 2D PC 膜离表面基质上的共价固定。Anti-TNF-α/...
本文提出一种基于离表面基质修饰捕获生物分子用于芯片上电化学传感的概念。通过激光雕刻聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）片制备三维离表面基质，并集成于电极表面附近；激光雕刻孔道与表面间距形成流道和孵育腔。利用4-氟-3-硝基叠氮苯（FNAB）的叠氮基活性作为交联剂，通过热反应将抗TNF-α抗体共价结合到PMMA基质上。随后将Anti-TNF-...