金纳米材料因具有尺寸依赖的光学、磁性与催化性质、表面等离子共振（SPR）、生物亲和性及结构适宜性等独特理化特性，已成为生物医学研究中的热门纳米材料。利用不同金纳米结构的多种光学性质，可显著提升生物传感与生物诊断的灵敏度、特异性、速度、对比度和分辨率等性能。基于金纳米颗粒（GNPs）的侧流免疫层析法（LFIA）操作简单、快速、技术稳定...
电化学生物传感已发展为一种多样且强大的方法，可用于检测和分析从小分子到大分子等多种生物实体。由于电化学技术与纳米材料、生物识别元件及微流控的集成显著提升了灵敏度、选择性和便携性，电化学生物传感器在医疗、环境监测和食品安全等领域具有广泛应用前景。本综述系统讨论了电化学传感器领域，比较了多种用于突破检出限并实现小型化的策略，并评估了电位...
分子自组装作为制备生物分子纳米结构的简便有效方法，在生物医学领域受到广泛关注。自组装纳米结构可在表面展示多个配体/受体，从而表现出高结合亲和力与选择性；同时，结合引起的超分子结构变化也可作为产生结合信号的策略。过去数十年，研究者利用肽、DNA、RNA、脂质等多种生物分子及其与非生物物质的组合，发展了多种基于自组装纳米结构的生物传感器...
随着食品贸易全球化，食品安全持续受到广泛关注。由受污染食品引起的食源性疾病，尤其是食源性病原体，严重威胁公共健康与经济发展，因此需要发展更灵敏、准确的致病菌检测方法。多种信号放大技术已被用于提高食源性病原体检测灵敏度，其中杂交链反应（HCR）是一种无酶、等温的核酸杂交信号放大技术，因操作简便、易于修饰且可同时实现识别与放大而受到重视...
适配体因可针对特定靶分子筛选、具有高亲和力和特异性、易于化学合成并引入功能基团，已成为有前景的生物识别元件。荧光适配体传感器凭借高灵敏度、高选择性、快速、检测流程简单和成本低等优势，被广泛用于疾病诊断与预防，可检测癌细胞、病毒以及核酸、蛋白、生物毒素和细菌等多种生物标志物。本文介绍了用于筛选高特异性适配体的SELEX方法，并以表格形...
天然酶因其催化能力可改善检测选择性，被用作制备电化学（生物）传感器的特殊试剂。然而，其在苛刻实验条件下易变性、快速降解，且成本高、难以回收，限制了实际应用。目前，模拟天然酶功能的人工酶，尤其是基于纳米材料的人工酶，使用日益增多。这类纳米酶相比天然酶具有稳定性增强、成本低、易制备和活性快等优势，因而在催化、能源、成像、传感和生物医学等...
单核苷酸多态性（SNP）是人类基因组中最常见的遗传变异形式，也是个体差异的主要来源，并已成为临床诊断与治疗的重要标志。恶性肿瘤、心血管疾病、遗传代谢病和自身免疫病等多种疾病均与单核苷酸变异相关，因此准确识别SNP对理解基因功能和个体健康具有重要意义。长期以来，SNP检测面临制备与操作简便、亲和力和特异性高、成本低等关键挑战。生物传感...
miRNA 是内源性小分子非编码 RNA，参与基因表达转录后调控。由于 miRNA 在维持细胞内环境稳态中起关键作用，且其异常表达与多种癌症相关，作为生物标志物检测 miRNA 对疾病早期诊断和功能研究具有重要意义。然而，miRNA 在细胞中浓度极低，且存在多种序列高度相似的 miRNA 混合物，传统基因检测方法不适合 miRNA ...
近期全球事件增加了对快速、廉价病毒临床诊断平台的需求。本文报道了一种基于无细胞 toehold switch 的生物传感器，用于检测 RNA 病毒，且无需对目标 RNA 进行上游扩增。作者通过避免病毒 RNA 结合区的干扰二级结构、突变热点以及其他冠状病毒交叉序列来设计 toehold switch，并将其靶向 SARS-CoV-2...
本文设计了一种基于分支DNA的电化学生物传感器，用于灵敏、特异性地检测特定核酸。该平台以具有三个粘性末端的新型分支DNA作为识别探针，其中含巯基的末端通过Au–S键固定于金电极表面，另外两个粘性末端用于捕获目标DNA。同时，作者将分支DNA修饰的金纳米颗粒（AuNPs）作为信号放大器，使分支DNA探针、目标DNA和DNA修饰AuNP...
表面等离子共振（SPR）是一类表面敏感技术，可通过亲和配对实现多种分析物的痕量与超痕量检测。尽管SPR具有无标记、高灵敏和实时监测等优势，但仍存在稳定性差、非特异性吸附以及生物分子活性丧失等问题。本综述讨论了传感器表面修饰、配体固定技术以及用于信号放大的新型二维纳米材料、金纳米结构和磁性纳米颗粒的研究进展，并给出各设计策略的优缺点及...
肿瘤标志物是评估癌症发展的重要物质。近年来，RNA肿瘤标志物受到广泛关注，研究表明转录后调控基因异常表达与肿瘤进展相关，因此被视为临床诊断和预后潜在靶标。生物传感器在医学诊断领域具有良好应用前景，其在RNA肿瘤标志物检测中的应用快速发展，具有灵敏度高、选择性好、操作便捷等优点。然而，RNA肿瘤标志物在生物样本中丰度低，为提升检测灵敏...
microRNA（miRNA）是由约22个核苷酸组成的小非编码RNA，在多种生理功能与疾病调控中发挥重要作用。近十年来，miRNA在癌症中的表达谱研究受到广泛关注。实时荧光定量PCR（RT-qPCR）、微阵列和小RNA测序是过去30年常用的miRNA检测金标准方法。纳米技术的发展推动了纳米结构生物传感器的构建，使其在诊断领域得到广泛...
场效应晶体管（FET）因无标记、操作简便、成本低、易集成，并可在液相环境中直接检测生物标志物，被视为下一代生物传感器最有前景的候选平台。随着纳米技术与生物技术的快速发展，研究者正通过多种策略提升 FET 生物传感器的灵敏度，并拓展其在疾病诊断、实时监测和现场检测中的应用场景。本文聚焦跨学科技术细节，从四个方向系统综述二维材料基 FE...
乳腺癌是全球女性癌症死亡的第二大原因，亟需开发可改善诊断、预后和治疗效果的生物标志物检测技术。循环游离核酸标志物，如微小RNA（miRNA）和乳腺癌易感基因1（BRCA1），可用于表征乳腺癌遗传特征并辅助筛查。电化学生物传感器因灵敏度高、选择性好、成本低、样品用量少且易于微型化，成为检测乳腺癌核酸标志物的理想平台。本文系统综述了基于...
电化学生物传感器能够将目标核酸与功能化换能器之间的杂交事件转换为可记录电信号，是疾病监测的可行工具。本文报道一种利用DNA折纸可编程性放大DNA杂交电化学信号的策略：通过构建夹心检测结构，使目标DNA将带捕获链的DNA折纸瓦片桥接到固定有ssDNA探针的电极表面，从而显著增加电荷转移电阻（RCT）。与常规无标记电化学生物传感器相比，...
杂交链反应（HCR）和催化发夹组装（CHA）作为等温、无酶的信号放大策略，具有高放大效率、优异生物相容性、反应条件温和和操作简便等优点，因此被广泛应用于基于DNA的生物传感器中，用于检测小分子、核酸和蛋白质。本综述总结了采用典型及先进HCR和CHA策略的DNA基传感器研究进展，包括分支HCR或CHA、局部化HCR或CHA以及级联反应...
单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes, L.M.）是一种广泛分布于环境中的革兰氏阳性杆菌，可污染水源和食品并传播给人类。由其引起的李斯特菌病在孕妇、免疫缺陷患者和老年人中常见，住院率和病死率较高，因此需要快速、及时地检测食品污染和李斯特菌病病例。近几十年来，生物传感器已被用于多种细菌的检测与监测，具有高...
抗生素污染已成为全球突出问题，因此需要灵敏、特异且简便的抗生素检测技术。基于分裂适配体的生物传感器因灵敏度高、成本低、可避免假阳性/假阴性以及传感器设计灵活，在抗生素检测中受到广泛关注。尽管已报道多种抗生素适配体，但分裂适配体的获取与分裂机制仍不清楚。本综述概述了6种已报道的抗生素分裂适配体，包括恩诺沙星、卡那霉素、四环素、妥布霉素...
DNA生物传感器在环境、医学、工业和农业分析中发挥重要作用。许多DNA生物传感器基于酶催化反应设计。由于酶在生物传感器中的重要性，本文对该主题进行综述。根据化学本质，将酶分为脱氧核酶（DNAzyme）和核酸酶（nuclease）。首先介绍具有不同功能的DNAzyme，包括诱导切割、金属化、过氧化物酶活性、连接和变构功能，并重点描述近...