本研究开发了一种基于介导电子转移体系的新型电化学酶生物传感器，用于超痕量检测17β-雌二醇（17β-estradiol, E2）。该传感器以玻璃碳电极（GCE）为基底，先修饰柠檬酸功能化石墨烯（CA-GR），再在其表面电聚合L-赖氨酸（PLLY）形成导电生物膜，随后以戊二醛（GA）为交联剂将漆酶（Lac）共价固定于电极表面，构建La...
为研究悬浮细胞的快速信号转导，亟需能够灵活操控单细胞并同时产生可控化学刺激信号的微流控平台。本文开发了一种微流控生物传感器，用于监测胞内钙信号，并集成单细胞捕获、化学刺激与释放功能。通过气压控制可变形 PDMS 薄膜，实现单个细胞的选择性捕获与释放；基于柔性流体门控的高可控化学单细胞刺激，对胞内钙信号的激活进行了定性和定量研究。在同...
甲基对硫磷（MP）的高效检测对农业与环境监测具有重要意义。本文提出一种基于氮掺杂碳点（N-CDS）和内滤效应（IFE）的简便荧光生物传感器，用于间接测定 MP。MP 作为碱性催化水解的底物，在强碱条件下无需酶即可快速水解生成对硝基苯酚（p-NP）。p-NP 的吸收带位于 403 nm，与 N-CDS 的激发光谱（410 nm）重叠；...
本研究首次开发基于动力学排阻分析（KinExA）的自动流动荧光非竞争免疫分析方法，用于定量测定人血浆中用于癌症免疫治疗的单克隆抗体（mAbs）水平。该方法在 KinExA 3200 生物传感器上建立，并以贝伐珠单抗（BEV）和西妥昔单抗（CET）为代表进行优化与验证，分别采用其特异性抗原人血管内皮生长因子（VEGF）和表皮生长因子受...
耐药菌已成为全球公共卫生威胁。基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）可较快速鉴定细菌，但难以测定抗生素耐药性。生物传感器可通过在传感表面捕获细菌并监测其生长来评估耐药性，但该问题尚未得到充分研究。本研究在96孔微孔板中评估大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）捕获后的生长，发现基于抗体的...
本研究开发了一种用于金黄色葡萄球菌特异性检测的新型双线性悬浮免疫分析生物传感器。作者构建了双荧光夹心免疫传感器：将抗金黄色葡萄球菌单克隆抗体共价固定于羧基修饰的荧光聚苯乙烯微球（PSA-R6G）表面作为捕获探针，FITC标记的抗金黄色葡萄球菌多克隆抗体作为报告抗体。样品中金黄色葡萄球菌先与微球表面抗体结合，再与FITC抗体结合，形成...
氨基酰-tRNA合成酶复合体相互作用多功能蛋白2（AIMP2）外显子2缺失（DE2）是一种与卵巢癌、肺癌等多种癌症相关的遗传缺失，可作为疾病诊断的癌症指标。本文开发了一种基于目标DNA存在下拆分G-四链体形成并结合链置换的无标记检测方法，用于灵敏、选择性检测AIMP2外显子2缺失。与基因序列分析和毛细管电泳相比，该方法操作简便、成本...
本文报道了一种单片互补金属氧化物半导体（CMOS）生物传感器平台的设计与表征。该平台由基于开关矩阵的 9216 个碳纳米管场效应晶体管（CNTFET）阵列及相应读出电路组成。开关矩阵可灵活选择并同步将 96 个传感元件路由至对应读出通道。为实现 50 kΩ 至 1 GΩ 范围内的电阻测量，作者采用低噪声、宽带宽、宽动态范围跨阻连续时...
本研究构建了一种高灵敏、高选择性的生化气体传感器（bio-sniffer）及带皮肤气体采集池的实时监测系统，用于测定人体皮肤表面乙醇气体浓度。该传感器以乙醇脱氢酶（ADH）为识别元件，利用乙醇在 ADH 催化下氧化生成乙醛和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）的反应，通过 NADH 荧光强度变化定量乙醇。检测系统采用紫外发光二极管...
柔性生物传感器是快速发展的交叉领域，利用材料、制备与多学科设计策略，使其能够在柔软、弯曲、不规则或弹性的生物界面工作。本文综述柔性生物传感器的发展，首先讨论其结构与设计关键问题，随后总结可在机械变形下保持生物受体和活性元件功能的基底材料，包括合成聚合物、纸、织物、金属箔和生物来源材料。文章按部署环境或目标生物分析物介绍多种柔性生物传...
人血清中α-淀粉酶活性升高或降低与胰腺炎、腮腺炎、癌症、应激和抑郁等疾病相关。本文设计并开发了一种用于血清α-淀粉酶浓度即时检测（POCT）的生物传感器。该传感器以玻璃为基底，先沉积非导电聚苯胺翠绿碱（PANI-EB）薄膜，再滴加HAuCl4/淀粉溶液，在表面原位生成淀粉包覆金纳米颗粒（SAuNPs），同时酸性溶液将PANI-EB质...
本文首次提出一种基于电化学发光共振能量转移（ECL-RET）机制的超灵敏分析平台，用于检测刀豆蛋白A（Concanavalin A, Con A）。作者合成了葡萄糖功能化羧基石墨相氮化碳纳米片（g-C3N4-COOH@Glu）和负载二氧化锰纳米粒子的羧基多壁碳纳米管复合猝灭探针（BSA@MnO2-MWCNTs-COOH@Glu），分...
本文报道了一种无标记电化学生物传感器，用于超灵敏检测端粒酶活性。该传感器采用无酶、无PCR的电化学策略构建：首先将羧基功能化金纳米棒（AuNRs-3）与捕获DNA（cDNA）偶联，作为信号探针；端粒酶引物（TS）固定于酸性功能化有序介孔碳修饰的玻璃碳电极表面。在端粒酶提取物和dNTPs存在下，端粒酶以TS为模板催化延伸生成(TTAG...
对于电化学生物传感器而言，类似计算机的模块化与协同操作有助于开发多功能传感器并降低成本，但不同模块间高效协同仍较困难，构建多功能模块是一条有益途径。本文制备了三维金纳米颗粒/二茂铁/脂质体簇（GFLC），并将其作为构建块用于电化学生物传感器。其中金纳米颗粒、二茂铁和脂质体簇分别承担信号放大、信号输出和分子识别功能。借助多功能协同，G...
由于氨苄西林（AMP）残留对人类健康构成严重威胁，开发其痕量检测方法十分紧迫。本文通过静电相互作用策略，将 p 型 BiFeO3 纳米粒子与 n 型超薄石墨相碳氮化物（utg-C3N4）纳米片耦合，设计并合成了一种 p-n 异质结。该异质结具有两方面优势：一是可将光活性材料带隙由 BiFeO3 的 2.20 eV 降至 BiFeO3...
两性离子聚羧基甜菜碱丙烯酸酯（polyCBMA）等生物相容材料对生物电子与生物传感器发展具有重要意义，因其既能显著抑制非特异性蛋白吸附，又富含可用于固定生物分子的功能基团。本文通过光聚合方法将polyCBMA修饰到导电聚合物聚苯胺（PANI）纳米线表面，制备了polyCBMA/PANI纳米复合材料。该材料兼具PANI纳米线的良好导电...
细胞活力评估对癌症精准治疗具有重要意义，而细胞增殖率是评价细胞活力的有效指标。传统方法需连续监测多个细胞周期（约12 h），缺乏快速、实时、在线的增殖评估手段。本文提出一种基于电伤口愈合阻抗特性的快速实时在线细胞增殖评估方法，可在约12.5 min内完成。该方法首先测定贴壁细胞耐受电压阈值uth，随后施加低于阈值的交流信号（u1<u...
本文报道了一种基于糖基化诱导淀粉样纳米纤维与茜素黄R电聚合物纳米生物复合材料的电化学生物传感器。将牛血清白蛋白（BSA）与果糖在磷酸盐缓冲液中孵育20周，经糖基化反应形成淀粉样纳米纤维（AMLNFibs），并用硫黄素T荧光、动态光散射（DLS）和透射电镜（TEM）表征其形貌与尺寸。随后将AMLNFibs滴涂于玻碳电极（GCE）表面，...
精神类药物滥用已成为全球公共卫生问题。Quenchbody（Q-body）是一种新型荧光免疫传感器，无需额外试剂或洗涤步骤即可即时检测抗原。本研究构建了用于检测抗抑郁药氟伏沙明（fluvoxamine, FLV）的 Q-body，并确定获得最高荧光强度（FI）的最佳条件。作者制备了 5 种 Q-body，荧光染料分别标记在 scFv...
本文报道了一种基于酶辅助级联放大策略的简单无标记荧光生物传感器，用于超灵敏检测DNA。该放大体系由发夹结构DNA（H-DNA）和外切酶III（EXO III）组成。目标DNA可与H-DNA杂交，启动EXO III辅助的目标循环放大，产生大量富含G的DNA（G-DNA）。G-DNA的一段序列被设计为与目标DNA相同，因此也能与H-DN...