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
病原微生物核酸（DNA/RNA，病毒、细菌、寄生虫等）、肿瘤标志物（如PSA）、心血管标志物（CRP、肌钙蛋白、钠尿肽）、激素/药物（如皮质醇）；样品基质：血液、血清、唾液、组织、粪便、脑脊液、黏膜拭子、环境空气颗粒等。
检测原理
本文未报道单一传感器，而是综述兽医诊断中的传感与分子检测原理。生物传感器由生物识别元件和换能器组成：抗体、适配体、酶或核酸探针固定在固态表面，与目标抗原、蛋白、核酸或代谢物发生特异性结合或催化反应，引起界面电学、光学、质量或热学性质变化；换能器将该变化转换为可测信号。目标物浓度越高，结合或杂交事件越多，信号通常越强。核酸生物传感器通过寡核苷酸探针与DNA/RNA杂交识别病原序列；免疫传感器通过抗原抗体反应识别蛋白标志物。PCR、NASBA、LAMP等核酸扩增技术可先放大目标序列，再与微阵列或生物传感器联用，提高灵敏度和特异性；碳纳米管、纳米颗粒等可用于信号放大。
检测灵敏度
未报道本文传感器LOD；文中提及：LOD: 4 pg/mL（PSA生物传感器）；LOD: 10 ng/mL（脂多糖阵列抗体）；检测水平: 阿托摩尔（attomolar，蛋白生物条形码微阵列）
效应效果
文章未报告单一传感器的选择性、稳定性、重现性或回收率，但综述了相关方法性能。PCR可检测femtogram（10^-15 g）级目标DNA，实时PCR可定量且动态范围大；NAT盲测显示不同实验室准确性差异，分别为100%、95%、71%，一个实验室特异性仅20%。脂多糖阵列抗体检测限为10 ng/mL，比常规免疫荧光高100倍；禽流感液体阵列敏感性99.3%、特异性94.7%。微阵列可一次检测数百种病毒或细菌，ViroChip曾帮助发现SARS冠状病毒。作者认为生物传感器和微阵列将推动兽医诊断向快速、便携、低成本床旁检测发展。
传感器的构成
- 基底/换能器：固态表面（solid-state surface）承载识别元件；换能器（transducer）转换信号
- 识别元件：抗体（antibody）、适配体（aptamer）、酶（enzyme）、核酸探针（DNA/RNA probe）用于特异性识别
- 信号放大：碳纳米管（carbon nanotubes）、纳米颗粒（nanoparticles）用于信号放大
中文摘要
快速、准确且敏感地检测病原体的诊断方法，是治疗、控制和根除兽医重要传染病的基础。科学与技术进步已深刻改变兽医诊断领域。基因组测序使基于核酸检测的高效、敏感和特异诊断方法得以建立。生物化学、蛋白质组学、工程学与医学的整合，为病毒、微生物、遗传性和代谢性疾病的快速准确诊断提供了巨大潜力。未来，聚合酶链反应（PCR）检测、微阵列检测、基因组分析和代谢谱分析将以快速、便携、敏感且成本有效的方式实现。文章围绕生物传感器、传染病、代谢组学、微阵列、PCR和兽医诊断等主题，展望了分子诊断在动物临床与公共卫生中的应用。
英文摘要
The development of rapid, accurate, and sensitive diagnostic methods for detecting pathogens is the basis for treating, controlling, and eradicating infectious diseases of veterinary importance. Scientific and technological advancements have revolutionized the field of veterinary diagnostics. Genome sequencing has allowed efficient, sensitive, and specific diagnostic assays to be developed based on the detection of nucleic acids. The integration of advances in biochemistry, proteomics, engineering, and medicine offers enormous potential for the rapid and accurate diagnosis of viral, microbial, genetic, and metabolic disease. In the future, polymerase chain reaction assays, microarray testing, genomic analysis, and metabolic profiling will be accomplished in a rapid, portable, sensitive, and cost-efficient manner.