本文报道了一种无尿酸酶、低成本的尿酸（UA）比色生物传感器。该传感器基于钴-1,3,5-苯三甲酸金属有机框架（CoBTC MOF）纳米酶，其具有内在过氧化物酶样活性。在醋酸缓冲液中，CoBTC 催化过氧化氢（H2O2）氧化 3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB），生成蓝色氧化产物 oxTMB；加入尿酸后，尿酸将 oxTMB 还原...
本文报道了一种用于超灵敏检测甲硝唑（metronidazole, MTZ）的新型磁电化学生物传感器。MTZ 是常用于治疗厌氧菌和原虫感染的抗生素。该平台通过将 α-Fe2O3 磁性核纳米颗粒与还原氧化石墨烯（rGO）集成，构建核增强碳电极（α-Fe2O3/rGO@CE）。α-Fe2O3 与 rGO 的协同作用显著提高了传感界面的电催...
核酸检测技术对分子诊断至关重要。CRISPR/Cas12a 核酸检测的出现显著拓展了其应用范围，从感染性疾病病原微生物鉴定到疾病相关生物标志物检测。该系统利用 Cas12a 在识别靶 DNA 后产生的非特异性单链核酸切割活性，通过引入单链 DNA/RNA 荧光探针，使探针被非特异性切割后发生荧光变化，从而实现靶核酸检测。CRISPR...
目前，传染病发病率逐年上升，已成为不可忽视的人类健康风险因素，感染控制与预防因此更加重要。确定并设计最有效的抗感染药物，关键在于快速、准确地鉴定致病因子。常规感染筛查与监测的标准技术正逐步转向生物传感器。由于生物传感器具有体积小、可实时监测、能以较低设备要求和人力成本分析大量样品等优势，其发展迅速并得到广泛应用。生物传感器在食品安全...
适配体是能够以高亲和力特异性结合靶标配体的单链寡核苷酸序列。与抗体相比，适配体具有制造成本低、免疫原性低、批次差异小、货架期长、对不同分子环境耐受性强以及潜在靶标更多等优势，因此被用于药物递送、生物传感器技术、治疗和诊断等领域。系统进化指数富集（SELEX）是获得适配体的核心方法，但传统方案耗时且费力。为此，研究者发展了多种优化变体...
本研究开发了一种名为“virusmeter”的呼出气生物传感器，将石英晶体微天平（QCM）技术与免疫功能化芯片相结合，通过分析呼出气样本区分呼吸道疾病症状患者与健康个体。该装置结构紧凑、检测快速且无创，无需样本处理或核酸扩增，可在5分钟内给出结果。在受控条件下，研究对54名住院症状性COVID-19患者和128名对照进行了评价，总体...
噬菌体是自然界中数量丰富且宿主特异性强的生物制剂，在应对日益严峻的抗菌药物耐药性（AMR）威胁方面具有重要潜力。噬菌体能够选择性裂解细菌而不伤害人体，因此可作为传统抗生素和即时诊断（POC）检测的替代方案。本文综述了当前微生物诊断技术格局，指出技术差距并强调新兴可能性，展示了推进微生物病原体临床诊断的综合路径，并概述了现有噬菌体基生...
念珠菌属酵母菌可引起免疫受损者及健康人的胃肠道、泌尿道和呼吸道感染。近年来念珠菌病报告病例迅速增加，诊断研究备受关注。我们开发了一种基于多克隆适配体库的荧光检测方法，对念珠菌属具有较高特异性和亲和力，可高灵敏地定量临床样本中的病原菌。此前我们获得了可特异性识别念珠菌的适配体库 R10，并通过模拟念珠菌引起的早期皮肤感染模型，利用 F...
本文是一篇评论，探讨核酸扩增技术与微型化分析系统在液体活检中的协同作用及其对临床诊断的推动作用。作者回顾了微纳加工、快速原型制造和注塑成型等微流控芯片制备技术，以及玻璃、硅、PDMS、PMMA、聚碳酸酯、环烯烃共聚物、水凝胶、导电聚合物和纸基材料等新型材料的发展。文章重点讨论PCR与等温核酸扩增（如LAMP、RCA）在循环肿瘤DNA...
阿尔茨海默病（AD）是全球痴呆的主要病因，影响数百万患者。其复杂的神经病理特征和异质性病理生理机制使早期诊断和治疗面临重大挑战。为满足AD早期诊断的迫切需求，本综述聚焦于基于表面增强拉曼散射（SERS）的生物传感器，利用纳米材料优异的光学性质提升检测性能。这类高灵敏度、非侵入性生物传感器为基于生物标志物的临床诊断和精准医学提供了新机...
抗生素耐药已成为全球公共卫生和经济发展的重要威胁，临床诊断亟需快速、准确地识别患者抗菌药物耐药（AMR）状态。本文报道了一种用于 AMR β-内酰胺酶活性指纹分析的检测方法，利用 7 种 β-内酰胺抗生素面板在 35 min 内完成酶活性谱分析。研究以新德里金属 β-内酰胺酶-1（NDM-1）和青霉素酶（penicillinase）...
呼吸道感染无论慢性或急性，均常见于儿童和成人，并给医疗系统带来经济负担。对免疫受损患者而言，呼吸道感染可引发急性低氧性呼吸衰竭，是入住重症监护病房的重要原因。呼吸道感染多由细菌、病毒、寄生虫、吸烟或空气污染引起。过去二十年间，呼吸道感染的识别与诊断技术取得显著进展，多种生物传感技术被开发用于在疾病早期识别感染。近年来，纳米材料被有效...
电化学检测技术在纸基分析器件（PADs）中的应用推动了即时检测（POC）的变革，使多种（生物）化学分析物能够被精确、区分地测量。将电化学传感与纸基材料结合，发展出电化学纸基分析器件（ePADs）。这些改性纸基器件凭借液体自输送、低电阻、低成本和环保等优势，在POC领域受到重视。由纸基材料组装的电化学生物传感器在提高灵敏度和拓展应用范...
细小病毒B19（B19V）可感染人类并引起多种疾病，但目前尚无抗病毒药物或疫苗用于防治B19V感染，因此开发灵敏且特异的B19V感染诊断方法对准确诊断至关重要。此前已建立基于CRISPR-Cas12a（cpf1）的电化学生物传感器（E-CRISPR），具有皮摩尔级灵敏度用于B19V检测。本文建立了一种基于Pyrococcus fur...
生物标志物是一种生理可观测指标，可作为替代指标并在最佳情况下预测具有临床意义的结局。诊断性生物标志物相比直接测量最终临床终点更便捷且成本更低。癌症是全球最突出的健康问题之一，也是全球发病率和死亡的主要原因。因此，迫切需要可信、稳定、精确且经验证的癌症生物标志物检测方法。基于生物标志物的肿瘤检测有望改善分子层面的疾病认知以及早期发现和...
本文是《Sensors》特刊“生物传感器在医疗与医学应用中的发展与创新”的编辑前言。作者指出，新冠疫情推动诊断模式从集中式实验室检测向分布式、即时检测转变，催生了对可负担、易用且准确的医疗传感设备的迫切需求。未来医疗模式强调患者在医生、护士和医疗专业人员支持下参与决策与管理，因此需要能在血液、唾液和尿液等非实验室样本中快速评估患者状...
物理、化学、电子、纳米、生物与分子生物学技术进步推动了多种电化学生物传感器的发展，广泛应用于医疗、食品和环境监测。传统生物传感器采用酶、抗体、核酸等生物识别元件，并结合光学、热、电化学、电和磁等换能方式，但仍面临干扰、灵敏度低、特异性与选择性不足及处理时间长等挑战。为开发快速、高灵敏、高准确和高特异性传感器，研究者引入纳米颗粒和纳米...
过渡金属氧化物因独特晶体结构和优异催化性能在电催化领域备受关注。本研究通过静电纺丝与高温煅烧制备了负载Mn3O4/NiO纳米颗粒的碳纳米纤维（CNFs）复合材料。CNFs形成连续导电网络，不仅有利于电子快速传输，还为纳米颗粒提供分散位点，减少团聚并暴露更多活性位点。Mn3O4与NiO之间的协同作用显著增强了葡萄糖氧化的电催化能力。以...
他克莫司（FK506）广泛用于预防器官移植排斥反应和治疗自身免疫病，但其在临床实际中处于低且窄的治疗浓度范围，检测困难。本文提出一种基于磁性等离子超结构–靶标–等离子超结构的夹心型表面增强拉曼散射（SERS）生物传感器，用于超灵敏检测器官移植患者血液中的FK506。尖刺状Fe3O4@SiO2@Ag花状磁性超结构与空心Ag@Au超结构...
由SARS-CoV-2引起的新冠病疫情持续影响全球，准确快速诊断对识别感染者、控制传播至关重要。目前PCR是诊断金标准，但集中式检测存在可及性和效率不足。近年来，光学生物传感器在成本、分析性能和便携性方面取得进展，有望将预防与诊断服务从临床延伸至点需求场景。本文综述了新冠疫情期间具有商业相关性的光子技术以及新兴光学生物传感器研究，重...