Enhancing the evanescent field in TiO
人体呼出气中挥发性有机化合物(VOCs)与疾病相关,为无创诊断提供了依据,但现有气体诊断工具常存在操作温度过高、检测浓度范围超出诊断标准等问题。本研究提出一种基于增强倏逝波技术的高灵敏表面等离子共振(SPR)气体生物传感器,可在室温下检测甲醛。该系统采用改进的 Kretschmann 构型、增强信号换能算法和新型微流控气通道,并以配...
人体呼出气中挥发性有机化合物(VOCs)与疾病相关,为无创诊断提供了依据,但现有气体诊断工具常存在操作温度过高、检测浓度范围超出诊断标准等问题。本研究提出一种基于增强倏逝波技术的高灵敏表面等离子共振(SPR)气体生物传感器,可在室温下检测甲醛。该系统采用改进的 Kretschmann 构型、增强信号换能算法和新型微流控气通道,并以配...
本文是《Alcohol》酒精生物传感器特刊的总结与展望。作者回顾了酒精生物传感器从20世纪80年代汗液贴片和酒精蒸气测试,到90年代经皮酒精传感器及现代可穿戴设备的发展。早期设备如SCRAM和WristTAS主要用于戒酒监测,但近年来经皮酒精浓度(TAC)传感器逐渐被视为移动健康与精准医学工具。文章概述特刊中8篇研究在硬件与软件、方...
滚环扩增(RCA)是一种线性等温核酸扩增技术,因垫锁探针识别具有高度特异性而广泛用于生物分子检测。磁性微珠(MMBs)可在多步检测中通过外部磁铁实现样品分离与转移,而光磁测量可通过磁性纳米颗粒(MNPs)的旋转扩散性质检测扩增产物,并可在任意透明样品容器中完成。本文提出两种将MMB样品处理与芯片上光磁检测整合到RCA检测中的策略。策...
本文比较了两种用于无线脉搏容积波(PPG)监测的有机生物传感器结构,以降低功耗。两种器件均在同一玻璃基底上制备红色有机发光二极管(OLED)和有机光电二极管(OPD),采用中心圆形 OLED 被环形 OPD 包围的反射式布局。Device-1 的 OLED 面积为 0.06 cm²,OLED 与 OPD 间隙为 1.65 mm;De...
本文报道了一种基于疏水蛋白(HFB1)和氧化石墨烯纳米复合物的电化学生物传感器,用于检测丙酮酸。乳酸脱氢酶(LDH)通过 HFB1 和氧化石墨烯/金纳米颗粒/聚乙烯醇(GO/AuNPs/PVA)纳米复合层固定在玻碳电极(GCE)表面。水接触角、循环伏安法和电化学阻抗谱证实了逐步修饰过程。在最优条件下,该传感器对丙酮酸的检出限为 8....
肿瘤标志物的检测范围与灵敏度对临床诊断至关重要。对于安培生物传感器,检测范围取决于初始电流信号(I0),灵敏度则与单位浓度目标物引起的电流差(ΔI)密切相关。本文以聚苯胺凝胶(PANI gel)为传感基底,以碳球-金纳米颗粒-Pb2+纳米复合材料(CS-AuNPs-Pb2+)为新型阻抗增强剂,构建了一种用于检测基质金属蛋白酶-2(M...
本文报道了一种用于急性淋巴细胞白血病(ALL)早期筛查的一次性生物传感器包,包含 DNA 传感器和适配体传感器两种电化学传感器,可同步检测 BCR-ABL1 融合基因和癌胚抗原(CEA)生物标志物。两种传感器均以玻璃碳电极为基底,修饰电合成碳量子点(CD)与生物合成金纳米粒子(Bio AuNP)纳米复合层,并通过硫醇自组装固定 5′...
本文综述面向个性化癌症诊疗的微型化电液动力诊断系统。癌症具有高度异质性和动态进展特征,个性化治疗需要快速、可靠的诊断与疗效监测手段。纳米技术、微流控和生物标志物研究推动了微型化“芯片实验室”发展,其仅需微量样本,即可用于癌症风险预警、早期检测、肿瘤分型和复发监测。由于癌症生物标志物在复杂生物样本中常呈痕量水平,传统方法难以满足灵敏度...
睡眠在进化上保守,研究线虫等简单无脊椎动物可在单细胞水平揭示睡眠机制。跨物种保守的睡眠调控通路涉及环磷酸腺苷(cAMP),它作为第二信使激活蛋白激酶A。线虫在环境损伤引起的细胞应激后出现应激诱导睡眠(SIS),是研究疾病相关睡眠的模型,且由简单神经回路控制,便于解析睡眠中的 cAMP 信号。作者利用红光激活的腺苷酸环化酶 IlaC2...
胰腺导管腺癌(PDAC)是高度纤维化肿瘤,治疗选择有限,亟需实时监测治疗反应的工具。吉西他滨(GEM)和伊立替康等药物通过诱导癌细胞产生过氧化氢(H2O2)发挥疗效。本研究采用具有序列特异性的 DNA 包裹单壁碳纳米管(SWCNTs)作为高选择性 H2O2 纳米传感器,在体外和体内评估 PDAC 对化疗的反应。体外实验中,利用 H2...
本文报道了铜(II)包覆四氧化三铁纳米粒子(Fe3O4-Cu2+ NPs)的制备及其在过氧化氢比色检测中的应用。该纳米粒子由 Cu2+ 与木质素磺酸钠(SL)表面氧官能团螯合形成,经 SEM、TEM、XRD、XPS 和 FTIR 表征,平均直径约 220 nm,具有立方尖晶石结构。Fe3O4-Cu2+ NPs 表现出优异的过氧化物酶...
乳腺炎是乳动物乳房炎症,造成重大经济损失。由于疾病复杂、经济损失大、乳制品行业重要性上升及公共卫生关注,需要开发能快速、准确、确证乳腺炎的诊断方法。乳腺炎诊断可分为一般/表型检测和特异/基因型检测。表型检测识别不针对特定病原的一般改变;基因型检测具有特异性,可用于确证诊断,包括特异性培养、PCR及其多种形式(如qRT-PCR)、环介...
本文报道了两种基于不同传感基质的尿素生物传感器,并将其分别集成到无线测量系统和微流控测量系统中。两种传感器分别为磁性微球(MBs)-脲酶/氧化石墨烯(GO)/二氧化钛(TiO2)体系和MBs-脲酶/GO/氧化镍(NiO)体系。无线测量系统验证了远程检测尿素的可行性,但作者指出其稳定性和精度仍需改进。微流控测量系统则展示了动态条件下的...
本文报道了一种基于电容式微加工超声换能器(CMUT)的生物传感器在制造与信号处理方面的改进,以提高信噪比。该传感器采用互指排列的CMUT结构,分析区镀有金膜,并与有机玻璃(plexiglass)微通道组装,用于液体相检测。CMUT通过晶圆键合工艺制备,可在浸没条件下以5 MHz工作。研究开发并训练了卷积神经网络(CNN),将传感器接...
传统电化学发光(ECL)检测通常需加入共反应物,但外源共反应物会降低体系稳定性,溶解氧作为共反应物时其浓度不确定还会引入误差并影响重现性。本文构建了一种无共反应物双放大 ECL 生物传感器,用于超灵敏检测 microRNA(miRNA)。该策略整合目标催化发夹组装与酶触发 DNA walker 循环放大,实现双重信号放大。羧基功能化...
表生菌Pseudomonas syringae B728a产生具有吸湿性的生物表面活性剂syringafactin。其吸水潜力较高:在高相对湿度下可吸收自身重量250%的水,但在较低相对湿度下吸湿性明显降低,提示该物质对产生细胞的益处强烈依赖环境。作者利用表达GFP的水胁迫激活proU启动子生物传感器菌株,评估syringafact...
石墨烯及其化学剥离衍生物氧化石墨烯(GO)和还原氧化石墨烯(rGO)是石墨烯家族材料(GFM)的核心成员。石墨烯的原子级厚度和大共轭π体系赋予其独特的电、机械、光学、热和化学性质;GO和rGO虽部分性质下降,但具有更好的可扩展性和化学可调性。由于大基面可进行非共价修饰且生物相容性良好,GFM可用于生物、化学和机械传感器。本综述总结了...
本研究构建了一种基于局部表面等离子共振(LSPR)的无标记禽流感病毒(AIV H5N1)检测生物传感器。该传感器以空心金尖刺状纳米颗粒(hAuSN)修饰的氧化铟锡(ITO)基底为换能平台,并在其上固定多功能DNA三叉结(MF-DNA 3WJ)作为生物探针。为实现靶标识别、信号放大和基底连接三重功能,DNA 3WJ 的三个臂分别修饰为...
前列腺癌是男性主要死因之一,早期检测对改善患者治疗与生活质量至关重要。前列腺特异性抗原(PSA)是前列腺癌最具潜力的血清生物标志物,也用于前列腺炎和前列腺增生等疾病的诊断。传统ELISA、化学发光免疫分析、PCR和放射免疫分析存在耗时、昂贵、仪器复杂、灵敏度不足以及抗体制备与稳定性受限等问题。适配体通过SELEX技术获得,具有靶标广...
电化学发光(ECL)功能化金属有机框架(MOF)因光学性质可调而在生物传感中备受关注。三(4,4′-二羧酸-2,2′-联吡啶)钌(II)(Ru(dcbpy)32+)具有良好的水溶性和优异ECL性能,可作为MOF有机配体。本文采用简单一锅法在水相中合成含大量Ru(dcbpy)32+的Ru-MOF纳米片(RuMOFNSs):Ru(dcb...