布鲁氏菌是造成食品安全与公共卫生问题的食源性病原菌。本文报道了一种基于表面增强拉曼光谱（SERS）的纳米生物传感器，用于复杂基质中活体布鲁氏菌的原位检测。该传感器采用高性能准晶图案化金纳米空腔作为拉曼增强基底，并通过重氮偶联将第比利斯（Tbilisi，Tb）噬菌体共价固定于表面，作为高特异性生物识别元件。作者将该 SERS 纳米生物...
近年来，食品安全因化学与生物污染物引发的食源性疾病而备受关注。传统仪器分析虽准确，但存在步骤复杂、成本高、酶昂贵且便携性差等不足，因此开发简便快速的食品污染物检测手段十分必要。电化学生物传感器因操作简便、便携、稳定、易微型化且成本低而受到重视。二维纳米材料相比其他维度纳米材料具有更大比表面积，可显著提升传感器在检测食品毒素时的灵敏度...
细胞因子是由免疫细胞分泌的可溶性蛋白质，作为分子信使通过同步信号级联介导免疫系统的多种功能。细胞因子表达异常可反映免疫调节系统紊乱，见于癌症、自身免疫病、神经退行性疾病及其他生理障碍。癌症和自身免疫病尤其擅长逃逸并调节免疫检查点，表现为细胞因子谱改变。细胞因子谱分析可为此类疾病的诊断、进展监测以及免疫治疗方案疗效评估提供重要信息。为...
相位敏感表面等离子共振（pSPR）生物传感器具有高灵敏度，但在固定角度测量时，相位传感器图包含多重信息，易受金膜厚度与入射角差异影响，导致可重复性不足。将相位信号映射为折射率单位是兼顾灵敏度与重现性的关键。简单非线性拟合难以描述 pSPR 非对称相位曲线；基于 Fresnel 系数的多层反射率计算可建立精确映射函数，但缺乏显式数学形...
本文系统分析气味检测生物传感器相对于传统技术传感器的优势及其在生物转型中的作用，以评估其适用性、改进方向和发展目标。文章概述嗅觉系统生物学基础，并对不同气味传感器技术进行分类。随后采用定制方法建立生物传感器性能画像与不同应用领域要求画像，通过16项技术准则评价生物传感器满足要求的情况，识别市场潜力。研究选取医疗、食品工业、农业、化妆...
本文报道了一种用于癌症治疗监测的光子生物传感器装置，作为伴随诊断工具。该装置整合光子、纳米生化、微流控和读取/封装平台等多学科概念，旨在克服检测可靠性、灵敏度、特异性、紧凑性和成本方面的限制。光子传感器基于硅氮化物基底上的六个非对称马赫-曾德尔干涉仪（aMZI）波导阵列，通过测量分析物结合到功能化 aMZI 表面所引起的输出信号相位...
本文报道了一种基于阳离子表面活性剂修饰液晶界面的液晶适配体传感器，用于无标签检测马拉硫磷。当向列相液晶接触十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）水溶液时，CTAB在水/液晶界面自组装形成单分子层，诱导液晶呈垂直取向，偏振光学显微镜下显示暗图像。加入马拉硫磷DNA适配体后，适配体磷酸基团与CTAB阳离子头基发生静电相互作用，破坏界面垂直取向...
酶工程是合成生物学领域不可或缺的工具，旨在使酶执行新颖或改进的功能。实现这些目标有时不能仅依靠改变酶自身的一级序列。利用蛋白或核酸支架增强酶性质已被报道应用于化学品微生物生产、生物传感器开发和生物修复等场景。此类酶-支架组装体的主要优势包括优化反应条件、改善代谢通量以及提高酶稳定性。本综述总结了利用可遗传编码支架辅助酶定向部署的最新...
为进一步验证METCAM/MUC18作为前列腺癌诊断生物标志物，作者利用生物素与链霉亲和素的极高亲和力，设计了改良侧流免疫层析（LFIA）以提高灵敏度和特异性。方法上，将商品化生物素化兔抗体（EPP11278）或自制生物素化鸡抗体，与金纳米颗粒偶联的自制鸡抗体或商品化兔抗体（EPP11278）组合，用于改良LFIA；以两种重组MET...
糖化血红蛋白（HbA1c）是血红蛋白与血液中升高葡萄糖自发反应生成的产物，属于晚期糖基化终末产物，是糖尿病临床诊断中最重要的指标之一，可作为血糖测定的替代或补充。与血糖诊断相比，HbA1c水平受短期血糖波动和糖尿病代偿问题影响较小。质谱和色谱技术是HbA1c测定的标准方法，但相比血糖检测，目前仍缺乏适用于即时检测（POCT）的简便H...
本研究开发了一种直接、简便且超灵敏的光纤粒子等离子体共振（FOPPR）生物传感平台，用于免疫球蛋白G（IgG）检测，并以金纳米颗粒/氧化石墨烯（AuNP/GO）复合材料作为信号放大元件。为获得最佳分析性能，优化了AuNP表面GO浓度、GO形成时间、抗IgG抗体浓度及孵育时间等实验参数。在最优条件下，校准曲线显示传感器响应（∆I/I0...
本研究建立了一种基于液晶（LC）-光聚合物复合物的光学与介电生物传感器，用于牛血清白蛋白（BSA）的检测与定量。当向向列相液晶 E7 中掺入 4 wt.% 可光固化预聚物 NOA65，并在 20 mW/cm² 紫外光下照射 300 s 引发光聚合后，通过液晶光学织构图像分析和介电谱测量得到的 BSA 检出限分别为 3400 pg/m...
本文报道一种用于电化学阻抗谱（EIS）的微流控芯片，作为无标记蛋白检测生物传感器，并以心肌肌钙蛋白I（cTnI）为模型。cTnI是心肌梗死最特异血清生物标志物之一。芯片由显微镜玻璃片作基底、溅射金电极和聚二甲基硅氧烷（PDMS）微通道组成。作者开发了电极功能化方案，兼顾传感层电荷转移、抗体特异性结合及降低非特异蛋白吸附，以避免假阳性...
微波平面传感器近年发展使工业、化学、生物和医学领域重新关注其实时、无创测量材料性能的能力。与传统传感器相比，微波平面传感器具有尺寸紧凑、成本低、易于制造和集成等优势；但其灵敏度与选择性不足限制了应用范围。为准确监测不同材料样品间的微小差异，需要发展高灵敏度微波平面传感器，以实现高精度的复杂介电常数（实部与虚部）测量。本文综述了微波平...
为克服传统局部表面等离子共振（LSPR）光纤传感器中表面覆盖率低和颗粒聚集限制灵敏度与分辨率的问题，本文提出一种简单自组装模板技术，利用纳米级厚度的聚苯乙烯-b-4-乙烯基吡啶（PS-b-P4VP）嵌段共聚物层，在光纤表面形成高均匀性和高密度33 nm金纳米颗粒（AuNP）单层，用于LSPR传感。该PS-b-P4VP模板方法的LSP...
许多研究关注在光纤上沉积金属氧化物薄膜以产生损耗模共振（LMR）。然而，基于 LMR 的光纤传感器易碎、难以进行表面修饰，且不适合大规模生产。本研究提出一种电场诱导 LMR 的光学平面波导生物传感器，以光学平面波导替代表面修饰，实现蛋白生物传感器的量产，并通过外部电场加速分析物运动以缩短检测时间。实验中，该生物传感器使用带电血清白蛋...
良好的稳定性和可重复性是决定材料应用价值的重要因素。目前，过渡金属碳化物（TMCs）以二维 MXene、纳米复合材料、纳米颗粒、碳化物薄膜、纳米粉体和纳米纤维等形式受到广泛关注。TMCs 在不同环境中具有较高热稳定性，并表现出良好的可重复性；其丰富的电、热、机械和化学性质使其适用于多功能材料体系。本文综述了 TMCs 的多种合成路线...
生物传感器被视为扩展医疗服务交付的有前景技术之一。在围手术期护理中，可利用生物传感器远程监护原本需住院的患者，新冠疫情加速了该技术落地，但系统分析其实施过程的研究较少。本研究开展了一项生物传感器实施观察性研究，将市售生物传感器提供的数据准确性与重症监护/围手术期病房标准临床监测进行比较，并通过问卷评估患者和医护人员对技术的接受度。结...
膀胱癌是泌尿生殖系统癌症患者死亡的主要原因之一，透明质酸酶（HAase）在膀胱癌中水平升高，可作为早期诊断的重要生物标志物。本文报道了一种在生理条件下用于检测 HAase 的简单、灵敏的比率荧光生物传感器。该体系由带负电荷的透明质酸（HA）作为支架和酶切底物，阳离子碳点（CQDs）作为 FRET 供体，正电荷萘酰亚胺探针作为 FRE...
细胞农业培养肉作为未来食品生产方式具有巨大潜力，理论上可保持传统肉类的风味与营养，同时减少抗生素、激素使用并降低环境负担。然而，培养肉规模化生产仍面临成本、工艺放大、食品安全监测、监管合规和消费者接受等挑战。本文综述培养肉生物过程中关键参数的传感器监测方案，包括温度、pH、溶解氧、CO2、生物量、营养物与代谢物等，并讨论不同传感器向...