本研究开发了一种基于层层自组装（LbL）的灵敏且选择性伏安生物传感器，用于检测血清素（5-羟色胺，5-HT）。该传感器以丝网印刷碳电极（SPCE）为基底，先电沉积金纳米粒子（AuNPs），再用巯基丙酸（MPA）形成羧基终止自组装单分子层，随后交替组装带正电的聚二烯丙基二甲基氯化铵包裹氧化单壁碳纳米管（PDDA-oSWCNTs）和带负...
酶基电化学生物传感器在实际应用中常面临底物特异性不足、批次间重现性差以及缺乏针对酶固定化效应的定量评价手段等挑战。本文提出一种快速、简便且通用的电化学方法，用于测量酶固定化及共价交联对酶催化活性和底物特异性的影响。该方法适用于催化循环中释放过氧化氢（H2O2）的酶基电化学生物传感器，通过检测 H2O2 在电极表面的氧化电流来定量酶促...
环境监测污染物对主动环境管理和污染控制至关重要。近年来，全细胞生物传感器因可实时、低成本检测多种污染物而受到关注，但数据采集、多污染物检测、信号延迟和生物安全问题限制了现场应用。微流控系统通过集成生物传感器有望解决上述挑战。本文展望了一种新型微流控全细胞生物传感器（MWCB），用于同时监测多种环境污染物，并提出提高特异性、灵敏度和准...
FRET 可在原位探测分子结合，但多个 FRET 对同时测量常受供体与受体荧光团光谱带宽限制。本文提出利用供体荧光团的光致变色区分光谱重叠的 FRET 对，即使相关荧光团的吸收和发射光谱几乎相同。作者建立了该方法的理论框架，并通过数值模拟验证其可行性。为应用该系统，作者开发了用于 cAMP 依赖性蛋白激酶 A（PKA）的光致变色生物...
地生环芽孢杆菌（Alicyclobacillus acidoterrestris）是一种嗜酸嗜热菌，常见于土壤，并常与橙汁等酸性果汁的腐败相关。其芽孢可耐受巴氏杀菌，再激活后通过产生香兰酚改变果汁感官特性，使其不宜饮用。生物传感器具有快速、易操作的优势，在果汁生产链中具有重要应用潜力。本文报道了一种用于检测 A. acidoterr...
芯片级集成等离子体光学与电子学可促进生物传感、信号处理和光电子应用，关键需求是芯片级制造方法。本文报道一种分槽谐振器平台，将高品质因子谐振等离子体生物传感器与射频纳米间隙镊子相结合。该分槽谐振器可同时作为介电泳陷阱和纳米等离子体传感器：在10 nm间隙上施加射频偏压，可吸引或排斥分析物；被捕获的分析物通过折射率传感实现无标记检测，其...
本研究旨在确定两种 SARS-CoV-2 抗原快速检测试纸（Ag-RDT）在门诊场景中的诊断准确性，并识别表现最佳的个体特征。研究采用前瞻性、单中心、门诊验证设计，将两种 Ag-RDT 与鼻咽拭子 RT-PCR 进行比较。2020 年 10 月 9 日至 23 日共入组 1064 名参与者。Panbio 试纸在 535 人中验证，1...
本研究提出一种无金属、无模板的石墨烯氧化物（GO）等离子体耦合发射（GraPE）平台，用于生物传感。作者通过旋涂构建高折射率 GO 与低折射率聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）交替的多层堆叠，形成一维光子晶体结构。GO 薄膜中的化学缺陷和 π 等离子体支持层内及跨层等离子体杂化，并与非线性孤子耦合，产生方向性 GraPE 和零角度转向/光...
本研究开发了一种名为环介导等温扩增联合侧流层析生物传感器（LAMP-LFB）的新型诊断技术，并成功应用于烟曲霉（Aspergillus fumigatus）检测。研究依据烟曲霉特异性 anxC4 基因设计一组6个LAMP引物，可识别目标序列的8个不同区域；LFB用于报告LAMP结果，2 min内即可获得视觉读出。采用烟曲霉及非烟曲霉...
针对复杂食品基质中17β-雌二醇（E2）快速、简便检测的需求，本研究设计了一种基于适配体功能化金包覆氧化铁（Fe3O4@Au）纳米复合材料的磁弛豫开关（MRS）传感器用于检测E2。其中，Fe3O4@Au纳米颗粒作为分散态与聚集态之间的“开关”，适配体作为识别单元。根据单组分弛豫时间（T2W）对E2的响应，优化了适配体与Fe3O4@A...
在医院环境中，快速检测SARS-CoV-2对指导隔离措施和定向收治至关重要。本研究首先评估五种基于核衣壳蛋白（N蛋白）抗原的快速抗原检测（RAD）试纸条（Biosynex、Biotical、Orient Gene、Panbio、SD Biosensor）的诊断性能，其次描述SD Biosensor RAD在急诊科常规应用的效果。验证...
本文构建了一种用于检测Hg2+的简单、选择性光电化学生物传感器，采用锌酞菁（ZnPc）染料敏化硫化镉（CdS），并以藻酸盐同时作为载体和粘结剂。首先，通过快速简便的电沉积法在电极表面原位修饰CdS，获得初始光电流信号。随后，将ZnPc负载到两亲性藻酸盐胶束中，并以藻酸盐为粘结剂涂覆于CdS膜表面；由于ZnPc对CdS的有利染料敏化效...
纸基生物传感器因成本低、便于现场分析而受到关注。实现快速灵敏检测需要在纸上固定高表观活性酶，但具有挑战。本文报道一种改进方法，通过 Pluronic F127（PF127）-聚丙烯酸（PAA）-酶互锁网络将马拉硫磷降解酶 PoOPHM9 固定于滤纸。加入 PF127 提高了酶活性保留，固定化酶表观 Vmax 较无 PF127 纸提高...
本文报道一种基于相变材料 Ge2Sb2Te5（GST）的可调红外超材料生物传感器，工作波段为 1.5–1.65 μm。GST 可随温度在非晶态 aGST 与晶态 cGST 之间转变，从而改变光学常数并实现传感响应可调。作者设计了立方和圆柱形金谐振器阵列（UC1–UC3），以 aGST/cGST 为基底，利用有限元方法模拟不同浓度血红...
多肽因具有天然结合偏好，常被用作金属离子等分析物的生物传感器识别元件。此前作者报道的肽基阻抗法金属离子传感器中，催产素单分子层通过共价方式锚定在电极上，金属离子结合引起肽构象变化，并用电化学阻抗谱（EIS）检测。本文证明，当催产素以非共价方式嵌入烷硫醇宿主单分子层时，同样可实现传感。离子结合会诱导致密宿主层发生形貌变化，从而产生比直...
报道了一种基于新型 ZnO 掺杂 MoS2 纳米线（NWs）的场效应晶体管（FET）生物传感器，用于无标记、易重复地检测人血清中乙型肝炎病毒脱氧核糖核酸（HBV DNA）。该 FET 生物传感器采用 ZnO 基气-液-固（VLS）法制备 MoS2 纳米线，提出 MoS2 在生物传感中的新型结构。得益于 MoS2 独特的电学与结构性质...
生物分子与生物材料表面的相互作用对疾病诊断和治疗开发至关重要。为满足快速、低成本、现场可维护检测需求，作者基于开源 openQCM 设备开发并评估了一种低成本集成石英晶体微天平（QCM）仪器，用于生物分子分析。该仪器配备自制电子控温等温腔和闭环控制程序，通过 NTC 热敏电阻、Peltier 冷却器和 PID 控制实现热稳定，热系数...
纤维素是人类历史上重要的天然高分子材料，现代因电子显微镜等精细结构表征技术的发展而重新受到关注。随着计算机化与智能技术需求增长，研究兴趣从传统书写纸张转向传感器、芯片、主板和高安全纸张等特种纸张，其中纸基生物传感器因高选择性、结构简单、成本低和响应快而备受关注。本文综述纤维素及其衍生物作为生物分子固定化载体的新趋势，重点讨论纤维素基...
本文报道了一种结合重组酶聚合酶扩增（RPA）的电化学生物传感器，用于快速、灵敏检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）。该传感器基于多微电极阵列芯片，包含参比电极、对电极和5个独立工作电极，可通过差分脉冲伏安法（DPV）同时检测多个靶基因。RPA反应中，RPA扩增子与工作电极上固定的巯基修饰引物杂交，随着扩增子积累，...
有机场效应晶体管（OFET）被认为是一种具有快速检测能力和多参数响应能力的低成本生物传感器器件，但常规有机器件的功能化过程可能影响其后续灵敏可靠的传感性能。本文开发了一种新型有机材料2,6-双(4-甲酰基苯基)蒽（BFPA），用作OFET生物传感器的保护与功能层，实现人血清中甲胎蛋白（AFP）的飞摩尔级超灵敏检测。通过监测源漏电流（...