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
葡萄糖(glucose)、L-乳酸(lactate)、胆固醇(cholesterol)、尿素(urea)、肌酐(creatinine)、DNA序列、抗原/抗体、肿瘤标志物(AFP/HCG/CEA)；样品基质：血清、全血、尿液、唾液、粪便、临床尿样及PCR扩增样品
检测原理
电化学生物传感器将酶、抗体或DNA探针固定于电极表面，分析物与识别元件特异性结合或发生酶促反应，引起界面电子、离子或质量变化。酶电极中，GOX氧化葡萄糖、LOX氧化乳酸、ChOX氧化胆固醇均产生H2O2，H2O2可在电极直接氧化或经铁氰化钾、亚甲基蓝、甲苯胺蓝、血红素等媒介及MWCNT、石墨烯、ZnO、AuNPs、PtNPs电催化，产生与浓度相关的电流；urease水解尿素产生NH3/NH4+，改变pH或离子选择性电位；免疫/DNA传感器通过抗体或探针结合改变阻抗、电流或经HRP、银增强、电化学发光放大。信号经恒电位仪/阻抗仪读出，随分析物浓度线性或对数变化。
检测灵敏度
综述中报道示例：LOD: 0.12 nM；线性范围: 1 nM to 100 mM；LOD: 0.6 μM；线性范围: 0.3–1.5 mM；线性范围: 0.2–2.0 mM；线性范围: 0.1 to 10 mM；LOD: 0.7 μM；线性范围: 0.1 to 5.5 mM；LOD: 0.1 mM；线性范围: 1 to 20 mM；灵敏度: 0.537±0.007 mA/M；LOD: 0.8 μM；动态范围: 100 to 500 μM；LOD: 5 μM；LOD: 8 μM；线性范围: 0.025–0.3 mM；LOD: 0.37 nM；线性范围: 1.0 to 500.0 nM；灵敏度: 61.7 μA/μM cm2；LOD: 0.012 μM；线性范围: 1.0 to 15.0 μM；线性范围: 1 μM to 10 mM；灵敏度: 35.2 mV per decade；LOD: 50 mg/dL；线性范围: 100–400 mg/dL；灵敏度: 314 nA/μM cm2；线性范围: up to 135 μM；线性范围: 50–500 mg/dL；LOD: 50 mg/dL；线性范围: 0.05–6.2 mM and 6.2–11.2 mM；灵敏度: 90.7 μA/mM cm2；LOD: 10 μM；线性范围: up to 0.8 μM；LOD: 0.02 μM；动态范围: 10 μM to 0.1 M；线性范围: 1–1,000 mM；线性范围: 1.6 to 8.2 μM；灵敏度: 3.1927 μA/ μM cm2；LOD: 0.5 μM；线性范围: 1.25 and 200 ng/mL；LOD: 0.23 ng/mL；线性范围: 1.0 to 10.0 mIU/mL and 10.0 to 160.0 mIU/mL；LOD: 0.3 mIU/mL；LOD: 0.2 ng/mL
效应效果
综述显示多数器件可用于真实样品：葡萄糖TiO2/SiO2用于血清，桶镀金电极稳定2.5年；乳酸MWCNT/溶胶-凝胶线性0.2–2.0 mM，Romero传感器LOD 0.8 μM、全血加标回收率89±6%；胆固醇Au/f-G灵敏度314 nA/μM cm2、线性至135 μM，AuPt/壳聚糖/离子液体LOD 10 μM，抗抗坏血酸/葡萄糖干扰；尿素PVA-PAA线性1–1000 mM，与Infinity BUN相关良好；肌酐SIA RSD<0.16%、34样/小时；免疫传感器AFP LOD 0.23 ng/mL、HCG LOD 0.3 mIU/mL、CEA LOD 0.2 ng/mL。作者认为其快速、低成本、便携，但需解决干扰与稳定性。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：玻璃碳电极(GCE)、金电极(Au)、碳糊电极(CPE)、丝网印刷电极(SPE)、ITO玻璃、Ag线，提供电子转导
- 纳米材料修饰层：多壁碳纳米管(MWCNT)、单壁碳纳米管(SWCNT)、石墨烯、ZnO纳米颗粒/纳米棒、Au纳米颗粒(GNP)、Pt纳米颗粒(PtNPs)、Fe3O4纳米颗粒，增强导电、负载和信号放大
- 识别元件：葡萄糖氧化酶(GOX)、葡萄糖脱氢酶(GDH)、乳酸氧化酶(LOX)、乳酸脱氢酶(LDH)、胆固醇氧化酶(ChOX)、胆固醇酯酶(ChE)、脲酶(urease)、肌酐酰胺水解酶/肌酸脒水解酶/甘氨酸氧化酶、抗体、DNA探针，特异性识别分析物
- 信号标记/电子媒介：铁氰化钾、二茂铁、亚甲基蓝(MB)、Meldola蓝、甲苯胺蓝(TB)、血红素(haematein)、NAD+、H2O2、HRP、luminol，产生电流、电位或发光信号
- 封闭/保护/抗干扰层：Nafion、溶胶-凝胶(sol-gel)、壳聚糖(chitosan)、白蛋白/黏蛋白水凝胶、聚乙烯醇-聚丙烯酰胺(PVA-PAA)、明胶、聚氨酯、覆盖膜，固定生物元件并减少干扰
中文摘要
临床分析需要快速、可靠的分析方法和装置。生物传感器因使用简便、对目标分析物特异、可连续监测、结果快速、潜在低成本和便携，可作为合适选择。本文综述了用于临床诊断的电化学生物传感器，包括葡萄糖、乳酸、胆固醇、尿素、肌酐、DNA、抗原、抗体和肿瘤标志物检测。所选传感器表现出良好的灵敏度、选择性和实际样品应用潜力，并常通过设计避免监测体系中不期望组分的干扰。文章总结了各类传感器的工作原理、材料修饰、识别元件、信号转导及性能，强调电化学生物传感器在临床快速检测中的价值，同时指出干扰、稳定性和商业化仍是关键问题。
英文摘要
Analyses in the clinical area need quick and reliable analytical methods and devices. For this purpose, biosensors can be a suitable option, whereas they are constructed to be simple for use, specific for the target analyte, capable of continuous monitoring and giving quick results, potentially low-costing and portable. In this article, we describe electrochemical biosensors developed for clinical diagnosis, namely for glucose, lactate, cholesterol, urea, creatinine, DNA, antigens, antibodies, and cancer markers assays. Chosen biosensors showed desirable sensitivity, selectivity, and potential for application on real samples. They are often designed to avoid interference with undesired components present in the monitored systems.