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（pathogens）、毒素（toxins）、生物标志物（biomarkers）、食品病原体（food pathogens）、环境污染物（environmental pollutants）；样品基质：血液、食品、环境水样、空气、土壤、临床样品
检测原理
光学生物传感器以生物识别元件（抗体、适配体、DNA探针、细胞或碳水化合物等）捕获目标物。结合事件改变界面折射率、荧光强度、吸收、拉曼散射或能量转移效率，从而产生可测光学信号。荧光/吸收法中，标记物或分子信标在结合后发光；SPR/SERS等无标记法通过表面等离子体或拉曼增强检测结合引起的界面变化。信号放大可来自酶催化底物、量子点/金属纳米颗粒、编码颗粒、DNA自复制级联或微流控预浓缩。微流控将样品输送至传感区并控制反应，光学元件（波导、LED、CCD/CMOS、APD、OPD）完成激发与采集，最终输出与目标浓度相关的信号。
检测灵敏度
原文未报告具体 LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
本文未报告具体 RSD、回收率、LOD 或线性范围等实验性能数据。综述指出，商业光学生物传感器已用于医学诊断、环境检测、食品安全和国土安全，但通常价格较高、可检测目标有限，且多为台式半自动设备。作者强调，未来系统需降低成本、提高自动化与便携性，减少非特异吸附，增强复杂真实样品中的选择性，并实现多路复用和连续监测。应用价值取决于能否提供可操作信息、满足监管要求、适应低资源环境，以及获得用户教育和支付方认可。
传感器的构成
- 基底/换能器：综述提及玻璃/硅/聚合物波导、微阵列芯片、塑料卡盒等，用于承载识别层与光学传输
- 纳米材料修饰层：综述提及金/银纳米颗粒、碳纳米管（CNT）、金属纳米棒等，用于增强SPR/SERS或控制界面
- 封闭/抗污层：综述提及酪蛋白（casein）、牛血清白蛋白（BSA）、聚环氧乙烷（PEO）等，用于降低非特异吸附
- 识别元件：综述提及抗体（antibody）、适配体（aptamer）、DNA探针（DNA probe）、碳水化合物、细胞等，用于特异性或通用识别
- 信号标记/放大：综述提及荧光染料（fluorophore）、酶（enzyme）、量子点（QD）、金属纳米颗粒（metallic NP）、编码颗粒（coded particle）等，用于产生或放大光学信号
- 读出系统：综述提及荧光/吸收检测、SPR、SERS、CCD/CMOS、APD、OPD等，用于信号采集
中文摘要
光学生物传感器正从实验室走向使用现场。分子识别新概念、微流控与光学集成、简化制造技术、系统整合改进，以及公共卫生和环境监测应用意识的提升，将加速这一趋势。文章回顾了早期光学生物传感器面临的识别分子固定后活性保持、弱荧光或吸收信号收集、识别事件与非特异吸附区分等挑战，并指出后续发展包括固态光学元件、固定化学、工程化识别分子、捕获分子微阵列和连续监测流体系统。目前已有较昂贵但可商用的光学生物传感器用于医学诊断、环境测试和食品安全。作者展望，未来将出现更小、更快、更便宜的光学生物传感器系统，用于食品病原体、常见传染病现场诊断和环境监测，并提供有效、可操作的信息。
英文摘要
Optical biosensors have begun to move from the laboratory to the point of use. This trend will be accelerated by new concepts for molecular recognition, integration of microfluidics and optics, simplified fabrication technologies, improved approaches to biosensor system integration, and dramatically increased awareness of the applicability of sensor technology to improve public health and environmental monitoring. Examples of innovations are identified that will lead to smaller, faster, cheaper optical biosensor systems with capacity to provide effective and actionable information.