微流控与先进生物传感技术结合具有样品量小、试剂与样品精确操控等优势，有助于开发可负担的医院患者监测即时检测（POCT）方法。然而，即时诊断的成功与普及依赖于通过无痛、无创的现场检测快速获得可靠结果。本文开发了一种简单、混合集成的光学微流控生物传感器，用于快速检测样品中的分析物。该传感器基于比色光学吸收原理：样品与合适显色底物混合后，...
本文提出一种在微流控通道内通过一步无电镀锌置换反应快速制备表面增强拉曼光谱（SERS）活性银纳米结构的新方法。以铜胶带为基底，PDMS微流控通道封装后，注入AgNO3溶液，Cu向Ag+提供电子，使其在通道底部原位还原并生长为Ag纳米结构，整个过程可在10 min内完成，显著短于传统数小时工艺。该方法无需高真空、高温、光刻或昂贵设备，...
利用基因工程细胞检测无机离子和有机分子常受生物安全顾虑、细胞膜屏障、细胞毒性及操作不便等因素限制。为克服上述问题，本研究建立了无细胞生物传感系统，用于检测砷、汞、酰基高丝氨酸内酯（AHL）和苯甲酸。该系统在无活细胞的开放环境中模拟生物转录与翻译活动，通过筛选不同大肠杆菌菌株裂解物及 Mg2+ 浓度获得活性最高的无细胞体系。结果表明，...
本文报道了掺杂氧化铁纳米颗粒（MNP）的聚乙烯醇（PVA）水凝胶在外部磁场强度周期性开关（ON/OFF）作用下，可非侵入、可逆地调节其亲水性。当磁场强度在0至0.08 T之间连续变化时，磁性PVA水凝胶的表面接触角发生可逆切换。基于该磁性依赖的亲水性变化，作者进一步评估了磁场对蛋白吸附/吸收（sorption）的影响。通过磁场开关，...
脂多糖（LPS）是革兰氏阴性菌和部分蓝细菌外膜的主要成分，在细菌生长和死亡过程中释放。水及水气溶胶中的LPS可造成急性呼吸道疾病、吸入性发热和胃肠功能紊乱等健康风险，因此快速准确检测LPS对及时干预和避免不安全供水具有重要意义。本文开发了一种基于多孔硅膜（pSiM）的电化学生物传感器，用于直接、灵敏地检测LPS。pSiM具有纳米通道...
离子在纳米通道中的传输因独特传输性质而备受关注。本研究在多孔阳极氧化铝（PAA）膜中原位生长制备了孔径为0.8–1.2 nm的超小纳米通道。以2-甲基咪唑和硝酸锌为前驱体溶液，使沸石咪唑酯骨架材料（ZIF-8）纳米颗粒充分填充PAA纳米通道，形成ZIF-8/PAA纳米通道复合膜。ZIF-8具有微孔结构、高比表面积和强重金属吸附能力，...
本文报道了一种无标记交叉引物扩增（CPA）方案，利用内切酶限制实现核酸的同时检测并消除携带污染。反应混合物通过纳米颗粒侧流生物传感器（LFB）进行检测。该检测无需使用标记引物或标记探针，从而避免标记引物之间或探针与标记引物之间非期望杂交导致的错误结果。等温扩增与内切酶限制消化在单管中完成，封闭管扩增可消除污染物引起的假阳性。为验证适...
本文提出一种用于连续血压（BP）监测的多模态腕部生物传感器。该传感器在腕部同时采集光电容积脉搏波（PPG）和阻抗容积脉搏波（IPG）信号，实现无创、无袖带、单点测量的可穿戴血压监测系统，提高患者佩戴便利性与依从性。研究在10名年轻健康受试者中评估其有效性。结果显示，基于IPG峰值与PPG二阶导数最大值定义的脉搏波传导时间（PTT）特...
乳腺癌细胞的检测对癌症早期诊断具有重要意义。本研究采用厚度剪切模式声学方法（TSM），利用特异性识别 HER2 阳性膜受体的 DNA 适配体检测 SK-BR-3 乳腺癌细胞。生物素化适配体通过链霉亲和素（neutravidin）层化学吸附固定于 TSM 换能器金表面。加入细胞后，谐振频率 fs 下降、动态电阻 Rm 升高。采用适配体...
经皮酒精生物传感器能够检测从血液释放并透过皮肤扩散的酒精，但以往传感器常因传感元件长期污损和读数漂移而受限。本文报道一种可穿戴酒精传感器平台，通过可更换卡盒连接解决污损问题，实现体内最长24 h的无漂移信号，并支持连续多日测量。作者将酒精氧化酶(AOD)与普鲁士蓝(PB)结合，使基线漂移保持在25 nA以内，从而实现对经皮酒精的敏感...
报道了一种基于双信号放大策略的光电化学生物传感器，用于高灵敏检测乳腺癌生物标志物人表皮生长因子受体2（HER2）。该传感器以钛网负载二硫化钨纳米线阵列（WS2 NW/TM）为光电活性电极，在可见光激发下可产生光电电流。将HER2适配体包覆于纳米线阵列表面，用于特异性结合HER2分子；同时利用修饰有葡萄糖氧化酶（GOx）和HER2结合...
聚酮骨架由基于丙二酰辅酶A（malonyl-CoA, mCoA）及其C2位取代衍生物的延伸单元组装而成。基于转录因子的mCoA生物传感器已成为检测mCoA、动态调控其合成并指导高通量代谢工程的重要工具，但针对mCoA衍生物的传感器尚未报道，严重限制了聚酮延伸单元合成途径的工程化。本文对FapR生物传感器进行重新设计与优化，使其无需外...
本文报道了一种新型三维CdTe量子点-DNA纳米网状结构（3D CdTe QDs-DNA-NR）作为高效电化学发光（ECL）信号探针，并结合目标诱导双足DNA walker循环放大策略，建立用于超灵敏检测癌细胞中microRNA-21（miRNA-21）的ECL生物传感器。该三维网状发光材料通过hemin/G-四链体交联组装，可负载...
心肌肌钙蛋白T（TnT）是诊断急性冠脉综合征和心肌梗死的重要生物标志物。本文筛选并固定了一种特异性TnT结合适配体，利用聚乙二醇600（PEG 600）辅助电沉积大孔金纳米结构修饰金盘电极，构建了新型超灵敏TnT适配体传感器。通过场发射扫描电子显微镜表征换能器表面形貌，利用开路电位监测适配体固定过程，并采用差分脉冲伏安法以铁氰化钾/...
有机电化学晶体管（OECTs）是近年来发展起来的高效换能器件，由于栅极电极与晶体管沟道分离，既可用于电化学生物传感器，也可用于细胞电生理记录。OECT 与电化学栅极电极的高效集成，使所制备传感器在灵敏度、检出限和选择性等方面得到提升。本文综述了基于 OECT 的生物传感器和细胞电生理记录的最新进展，重点讨论栅极电极与半导体沟道的工作...
由患者自身免疫系统针对外来物质产生的自抗体，正成为癌症早期检测中极具吸引力的生物标志物。这些血清免疫生物标志物即使对应抗原含量很低，也能大量产生，因而构成一类稳定且微创的疾病生物标志物，尤其适用于癌症诊断。尽管已有大量研究采用传统分子生物学方法以及前沿光学和电化学传感策略检测自抗体，但多数方法尚难以直接应用于临床实验室外场景。本文详...
MicRoboCop是一种面向法医化学应用的生物传感器系统，由三个装置组成，联合使用时可通过在枪击残留物（GSR）关键分析物存在下产生荧光信号来指示GSR的存在。该方案描述了利用大肠杆菌（E. coli）合成生物传感器，以及用于评价传感器选择性和灵敏度的分析化学方法。系统功能通过采集自使用过的弹壳内壁的GSR进行验证。制备完成后，生...
体外功能性肝区化模型是重现生理肝脏特征的关键问题，氧浓度被认为是调节肝区化的潜在主要因素。本研究在含大鼠肝细胞培养的微流控设备中集成铂(II)八乙基卟啉（PtOEP）氧传感器，用于对培养室内氧浓度进行二维映射。肝细胞贴壁 3 h 后，传感器显示强烈的氧耗竭，导致设备中心出现缺氧。开始 30 min 培养基灌注后，监测到由细胞呼吸沿培...
为并行分析数百至数千个分子相互作用，高通量生物传感系统被广泛发展。本研究采用成熟的凝血酶DNA适配体检测体系，比较三种无标记高通量成像系统（自研iRIf、bscreen SCORE和IBIS-MX96 SPRi）以及分析软件和操作人员的影响，并以Octet-RED96 BLI、Biacore3000 SPR和Monolith-NT....
本文报道了一种低成本、一次性阻抗生物传感平台，用于单核苷酸多态性（SNP）相关单核苷酸突变的敏感可靠检测。研究以 zip nucleic acids（ZNA）为识别元件，针对最常见的遗传性易栓症相关突变 Factor V Leiden（FV Leiden）建立检测策略。在优化杂交温度、探针与靶浓度、Mg2+、pH 及杂交时间等参数后...