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外泌体在抗肿瘤免疫应答、肿瘤诊断等过程中发挥重要作用,是早期癌症诊断的潜在生物标志物。本研究开发了一种高灵敏电化学发光(ECL)生物传感器用于外泌体检测。该传感器以适配体修饰的二维材料Ti3C2 MXenes纳米片作为ECL纳米探针,利用其大比表面积、优良导电性和催化性能实现信号放大。电极表面修饰识别EpCAM蛋白的适配体,可高效捕...
外泌体在抗肿瘤免疫应答、肿瘤诊断等过程中发挥重要作用,是早期癌症诊断的潜在生物标志物。本研究开发了一种高灵敏电化学发光(ECL)生物传感器用于外泌体检测。该传感器以适配体修饰的二维材料Ti3C2 MXenes纳米片作为ECL纳米探针,利用其大比表面积、优良导电性和催化性能实现信号放大。电极表面修饰识别EpCAM蛋白的适配体,可高效捕...
石墨烯因其优异的电学与结构性能,可应用于超级电容器到生物传感器等多种领域。本文采用低成本、简单、无掩模的激光诱导石墨烯(LIG)技术进行电极图案化,开发了一种超灵敏生物传感器。石墨烯在聚酰亚胺(PI)基底上原位生成,呈多孔多层结构,方阻为102.4±7.3 Ω/square。器件为三电极系统,辅助电极和工作电极由激光图案化石墨烯构成...
黑磷又称磷烯(PP),是具有各向异性机械、电子和光电性质的二维材料,但对氧气和湿气敏感,在潮湿空气中12小时内完全降解,限制其应用。本文以六亚甲基二胺(HMA)自组装包覆PP,形成保护层,使PP在水溶液中保持原始褶皱蜂窝结构和导电性超过一个月。随后通过种子诱导生长法在PP表面点状修饰金纳米颗粒(AuNPs),构建PP-AuNPs纳米...
纳米结构材料的发展促进了环境及临床分析物超灵敏检测技术的开发,亟需可检测低至 pg/mL 浓度分析物的器件。本文报道了一种基于氧化锌纳米棒(ZnONRs)集成的无标记纳米免疫传感器,用于超灵敏检测内分泌干扰物 17β-雌二醇(E2),达到飞摩尔级(0.01 pg/mL)灵敏度。平均宽度约 50 nm、长度约 325 nm 的 ZnO...
构建光敏界面和分子识别层是光电化学生物传感器(PEC)制备的关键。本文结合氧化钨(WO3)半导体纳米材料与聚多巴胺(PDA)聚合物的优势,通过简单热退火和多巴胺自聚合方法,制备了 PDA/WO3 纳米复合膜修饰的 ITO 分层结构。该平台制备简便,具有优异的光电化学活性、高比表面积以及良好的生物分子固定微环境。以 CYFRA 21-...
原子力显微镜(AFM)不仅是高分辨率成像技术,也是研究生物样品在缓冲液和37 °C等原生条件下生物力学性质的敏感工具。微机械换能器(悬臂梁)可用于绘制活细胞表面刚度分布、粘附力和粘弹性参数,也可连续监测心肌细胞收缩动力学,如搏动率和弛豫时间。本文描述了一种基于AFM的生物传感器装置,用于研究人多能干细胞来源心肌细胞团簇的生物力学性质...
将传感器分子(如抗体)连接至原子力显微镜(AFM)探针,可将其转化为生物传感器,用于在样品表面检测并定位单个靶分子(如抗原)。若将纯化靶分子固定于云母或氮化硅等超平基底,还可利用力谱研究分子间相互作用机制。采用6–10 nm聚乙二醇(PEG)柔性连接链连接探针与传感器分子,可显著提高结合位点快速成像和力谱研究的效率。本章系统介绍将多...
本文构建了一种基于聚合酶辅助信号放大的新型电化学发光(ECL)适配体生物传感器,用于无标记检测白血病标志物 mRNA(miR-16)。为实现超灵敏检测,采用 Klenow 片段 DNA 聚合酶辅助的循环靶链置换聚合策略。巯基修饰捕获 DNA(CP)通过 Au–S 键固定在磁性控制玻璃碳电极表面的纳米金上;目标 mRNA 与 CP 杂...
本文报道了一种简便、无标记且高灵敏的侧流层析试纸条(LFS)生物传感器,用于食品病原菌检测。该方法创新性地将革兰氏染色与直接免疫反应引入LFS体系:目标细菌可经结晶紫(CV)一步染色而被直接标记,避免了传统纳米探针标记和配对抗体夹心免疫的复杂步骤;高特异性单克隆抗体保证选择性。以肠炎沙门氏菌(S. Enteritidis)为模型,优...
本研究开发了一种用于肉类真伪鉴定的侧流层析检测方法。该方法以金纳米颗粒为信号标记,可肉眼直接检测肉类物种特异性DNA序列。检测流程包括从新鲜肉样中提取DNA,对物种特异性DNA片段进行PCR扩增,并通过侧流层析试纸条进行识别。该试纸条可快速鉴定马、猪、牛和羊四种动物来源,PCR扩增后25–30 min即可完成检测。方法具有较高检出能...
银纳米棱镜(AgNPrs)具有独特的局域表面等离子共振(LSPR),在可见光区产生强吸收与散射。本文提出一种基于透射光与散射光组合的图像采集方法,利用移动设备相机分别记录 AgNPrs 胶体溶液的透射和散射图像,并通过经验公式计算吸收强度值(IA)。结果显示,AgNPrs 溶液的绿色 IA 值与常规紫外-可见光谱吸收结果一致。该方法...
蛋白质在生物相容性导电界面上的固定化对生物传感器构建非常重要。本研究通过静电吸附将分散良好的金纳米颗粒(AuNPs)组装到聚吡咯-还原氧化石墨烯(PPy-rGO)复合表面,形成高比表面积、高导电性和良好生物相容性的纳米复合平台,用于固定捕获抗体。同时,将二茂铁(Fc)掺杂到聚吡咯-金纳米颗粒(PPy@Fc/AuNPs)中,并连接检测...
实时监测肿瘤微环境参数可为肿瘤生物学动态及其治疗反应提供有价值信息,但植入式生物传感器可能因异物反应导致的生物污损而失效。本研究建立了一种新型肿瘤异种移植模型,用于评估六种生物材料(二氧化硅、氮化硅、Parylene-C、Nafion、生物相容性 EPO-TEK 环氧树脂和铂)植入实体瘤后诱发异物反应的潜力。所选材料基于其用于构建一...
近年来,碳水化合物聚合物基复合材料因可增强酶或模拟酶的催化性能而在生物分析化学中受到关注。本文报道了一种基于血红素负载还原氧化石墨烯-纤维素微纤复合材料(hemin/RGO-CMF)的新型过氧化氢(H2O2)生物传感器。RGO-CMF复合材料通过维生素C辅助还原氧化石墨烯-纤维素微纤(GO-CMF)复合物制备,并采用多种物理化学方法...
本研究开发了一种基于金纳米颗粒(AuNPs)聚集和智能手机成像 APP 的微流控比色生物传感器,用于快速检测鸡肉中的大肠杆菌 O157:H7。链霉亲和素修饰的磁性纳米颗粒(MNPs)负载生物素化捕获抗体(CAbs),羧基聚苯乙烯微球(PSs)负载检测抗体(DAbs)和过氧化氢酶(CAT),在第一混合通道中与目标菌反应形成 MNP-菌...
肺癌是21世纪最严重的健康问题之一,也是全球男性和女性癌症相关死亡的第二大原因,每年约造成150万人死亡。尽管新药和治疗技术不断进步,肺癌发病率和死亡率仍居高不下,多数患者确诊时已处于晚期,预后差,五年生存率低于20%。因此,迫切需要以低成本、快速、准确的方式开展早期筛查和生物标志物分析,以提高生存率并降低病死率。生物传感器技术被认...
本研究将氧化石墨烯(GO)和还原氧化石墨烯(rGO)用作侧流免疫分析中的可视标签,用于检测大肠杆菌 O157:H7。试纸条颜色强度被用于目标菌的定量测量。定量结果表明,与 GO 相比,rGO 因化学还原后光吸收增强而可提供更高的颜色强度。结果证实,rGO 对目标菌的视觉检出限约为 10^5 CFU/mL,与当前使用金纳米颗粒的替代技...
本文首次报道一种用于动态监测乙醇代谢物乙基葡萄糖醛酸(Ethyl Glucuronide, EtG)的可穿戴生物传感器,以较传统呼气或经皮乙醇方法更稳健地评估酒精摄入。由于 EtG 是乙醇代谢后在汗液中可检测的间接标志物,其检测窗口长于乙醇本身,适合用于酒精摄入的持续监测。该设备基于低功耗电化学阻抗谱(EIS),可在低体积汗液中连续...
本文提出一种受静脉瓣膜启发的三维微结构石墨烯细菌传感器。作者利用双光子聚合技术在石墨烯传感电子器件周围直接制备非对称方向性微笼,使运动细菌更易从外部游向中心传感区,从而提高局部细菌浓度并增强传感信号。该富集效应在10^1–10^9 CFU/mL的细胞培养液中均得到验证。荧光分析显示信号增强3.38–3.5倍;嵌入式pH传感器通过检测...
外泌体是直径50–200 nm的膜结合磷脂囊泡,由所有细胞类型分泌并循环于人体体液中。这些囊泡携带来源于细胞的特异性成分,如胞质/膜蛋白、RNA和DNA。因此,外泌体结构稳定且丰度高,是癌症的稳健指标,并已被用于以比金标准组织活检更少侵入的方式监测该疾病。本综述描述了外泌体的历史以及外泌体中存在的可准确监测多种疾病的特异性生物标志物...