组成图示
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传感器类型
综述或非传感器论文
检测对象
多种感染病原体（MRSA、沙门氏菌、弯曲菌、衣原体、淋球菌、流感病毒、H1N1v、H5N1、肠道病毒、B群链球菌、艰难梭菌等）；样品基质包括血液、粪便、尿液、拭子、脑脊液、食品/环境样本
检测原理
本文综述的感染病快速诊断主要依赖两类识别—换能机制。分子诊断中，临床样本经裂解和磁珠法提取病原DNA或RNA后，加入特异性引物、dNTP、聚合酶和缓冲体系进行PCR或实时荧光PCR；TaqMan探针的荧光基团与淬灭基团在靶序列存在时被分离，Sybr Green嵌入双链产物，荧光强度随扩增循环和靶标初始浓度增加，实现快速定性或半定量检测。微阵列将病原特异性ssDNA探针固定于玻璃载片，扩增产物杂交后由激光激发并读取荧光，实现多重筛查。免疫诊断中，抗原与抗体结合，酶标或荧光标记物经ELISA或生物传感器界面转换为可测信号；生物传感器可缩短经典免疫分析时间并降低成本。放大策略包括PCR指数扩增、荧光探针、酶催化显色、磁珠富集和微流控集成。
检测灵敏度
无（原文未报告LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数）
效应效果
传统培养法需24–72 h，且受慢生长、苛养菌和样本运输影响；实时PCR可在约30 min内给出结果，并可通过校准曲线定量。GeneXpert等全自动闭环系统已用于MRSA、B群链球菌、肠道病毒和CTNG检测，CTNG核酸检测已成为临床常规；H1N1v实时PCR被快速推广并替代血清学和培养。自动化核酸提取可减少污染并提高通量，GENE-TRAK等系统可约4 h处理372个样本。主要挑战包括假阳性/假阴性、临床样本抑制剂、实验室间标准化、单基因靶标可靠性、成本与小型化集成。作者认为分子诊断应补充而非完全替代传统方法，未来床旁自动化设备将增加。
传感器的构成
- 综述范围：感染病快速诊断与自动化装置，未报道单一传感器结构
- 分子检测模块：PCR/实时荧光探针（TaqMan、Sybr）用于靶核酸扩增与荧光信号产生
- 核酸提取模块：磁珠/裂解/洗脱流程用于从血液、粪便等临床样本富集DNA或RNA
- 免疫检测模块：ELISA/抗原检测/生物传感器免疫分析用于病原体抗原或抗体识别
- 微阵列模块：玻璃载片固定病原特异性ssDNA探针，用于多重杂交与荧光扫描
- 自动化平台：GeneXpert、Enigma FL、PortFastFlu等集成样本处理、扩增与读出
中文摘要
近两年来，用于开发医学重要病原体快速诊断装置的研究经费呈指数增长。本综述报道了若干相关项目，重点介绍全自动快速诊断装置的发展，包括全自动实时PCR检测方法，以及用于流感病毒检测与分型的全自动PCR和微阵列检测系统。文章还强调重新关注经典免疫分析技术的重要性，说明基于生物传感器的免疫分析可显著增强现有检测方法的性能，同时其成本远低于分子诊断方法。综述系统比较了传统培养、显微镜、抗原检测和血清学方法的局限，以及核酸扩增、实时荧光PCR、微阵列和自动化样本处理在感染病诊断中的进展，并指出将样本制备、核酸提取、扩增与信号读出集成到单一小型化设备中仍是实现床旁快速诊断的关键挑战。
英文摘要
The last 2 years has seen an exponential rise in the amount of research funding made available for the development of rapid diagnostic devices for infectious agents of medical importance. This review reports on several such projects. These highlight the development of fully automated devices for rapid diagnostics, ranging from fully automated real-time PCR-based detection methods to fully automated PCR- and array-based machines for the detection and typing of influenza. This review will also highlight the importance of refocusing work on classical immunoassay techniques, showing how biosensor-based immunoassays can greatly enhance existing assays and at a much reduced cost to molecular-based methods.