基于几何引导的介电泳定位技术在CMOS传感器阵列上的应用，用于无标记检测存活的大肠杆菌，现已可购买

《Analyst》：Geometry-assisted dielectrophoretic localization on a CMOS sensor array for label-free detection of viable Escherichia coliAvailable to Purchase

　　

在食品安全、医疗保健和环境监测领域，快速且灵敏地检测存活细菌至关重要。虽然无标签电生物传感技术为传统方法提供了一种快速简便的替代方案，但其性能往往受到目标细胞在传感界面处传输效率低和积累问题的限制。在此，我们提出了一种基于微流控几何结构辅助的介电泳（DEP）富集策略，结合65 GHz LC振荡器介电传感平台，用于无标签检测大肠杆菌。这种Y形微流控结构与高密度DEP电极阵列（62 × 24，3 × 3平方毫米）相结合，能够将细菌从宽阔的上游区域重新分配到狭窄的下游检测通道中。这种由几何结构带来的浓度提升增加了每个传感元件的有效局部细胞密度，从而在相同的DEP操作条件下增强了初始传感响应。在优化条件下（500 kHz，0.01 S/m），活菌、巴氏杀菌菌和高压灭菌菌表现出不同的DEP行为，使得存活细菌能够被优先富集。与直通道设计相比，该方案灵敏度提升了20倍，20分钟内的检测限为4.4 × 10³ CFU/mL，经过进一步富集后这一数值还可提升至8.8 × 10² CFU/mL。与那些同时使用相同电极进行DEP操作和阻抗检测的系统不同，该平台将这两种电气功能分开，分别置于共位的DEP传感单元和LC传感单元中。这使得能够在CMOS阵列中实现对几何结构增强型细菌积累的逐元素频率偏移映射。

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一种基于几何结构辅助的微流控DEP策略，通过在65 GHz CMOS传感器阵列上实现大面积富集、脉冲传输和局部重捕获，从而实现了对大肠杆菌的存活状态选择性检测，其灵敏度提升了20倍。

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一种基于几何结构辅助的微流控DEP策略，通过在65 GHz CMOS传感器阵列上实现大面积富集、脉冲传输和局部重捕获，从而实现了对大肠杆菌的存活状态选择性检测，其灵敏度提升了20倍。

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? 2026 作者。由英国皇家化学学会出版

2026

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