随着抗菌药物耐药性指数级上升以及新型抗生素研发管线停滞，优化现有感染治疗方案比以往任何时候都更为迫切。该过程的关键环节之一是快速、准确地鉴定致病细菌。目前细菌检测的金标准方法包括培养法、聚合酶链反应和免疫分析，但存在周转时间长、准确性有限等明显缺点，限制了其作为即时诊断设备的应用。近年来，多种创新检测技术被提出并发展以克服上述不足。...
器官芯片技术非常适合在体外培养和分析二维/三维细胞培养物、类器官及其他组织类似物，因为这些微生理系统已被证明能够形成与相应人体组织和器官高度相似的架构、结构组织和功能。尽管近年来已有大量工作用于展示器官样细胞行为、正常的细胞间通讯和组织相互作用，但将生物传感策略整合到器官芯片平台仍处于起步阶段。虽然许多微传感器、纳米传感器和生物传感...
本文综述了纳米生物传感器作为 COVID-19 纳米分析工具的最新进展。作者指出，选择性、灵敏且经济的疾病检测技术对疫情早期管理至关重要，纳米技术推动了生物传感器在病毒检测中的发展。文章系统总结了传统诊断方法（胸部 CT、RT-PCR、宏转录组测序和血清学检测）的局限，并重点介绍用于 SARS-CoV-2 检测的纳米生物传感器，包括...
本文首次全面综述了纳米光学传感器、电化学传感器及其生物传感器对窄治疗指数药物（NTIDs）进行定量测定的研究进展。NTIDs的有效剂量与产生不良毒性效应的剂量之间窗口很窄，因此准确测定这些药物对临床医生作出明确治疗判断非常重要。常规分析技术虽然常用，但存在昂贵、繁琐、耗时且需要熟练操作人员等局限。相比之下，纳米传感/生物传感技术因能...
光纤技术的演进已深刻改变光学传输、环境监测与生物医学等多个领域。用于生物传感时，光纤芯层中的导光被暴露于周围介质，分析物可根据光纤构型和生物功能化策略，通过不同技术进行检测。不同构型在制造复杂度、成本和整体性能上存在差异。生物功能化可直接在裸光纤或涂层光纤上进行：裸光纤依赖光纤倏逝波（EW）与分析物的相互作用；涂层光纤则可包含表面等...
本文提出一种基于表面应力传感方法并耦合高灵敏光学传感系统的BioMEMS生物传感器，用于诊断多种生物分子。该MEMS换能器由固定-固定SU8微梁构成，梁表面固定生物受体，梁中心连接环谐振器（RR）滤波器。当样品中的目标生物分子与受体结合时，会在梁表面诱导表面应力，使微梁发生弯曲变形，并带动环形波导相对主波导产生位移。该位移改变RR的...
食品安全与质量控制迫切需要简化、快速、低成本的分析工具。化学传感器和生物传感器借助纳米技术日益发展。银纳米颗粒因独特的局域表面等离子体共振、电学和热学性质，在传感器开发中发挥重要作用。本文系统评述了2015—2020年基于银纳米材料的化学传感器和生物传感器在食品和饮料基质中的应用，重点分析两类主要设计：电化学传感器（伏安法和阻抗法）...
微流控集成生物传感器可提升生物传感性能，并实现复杂的芯片实验室平台设计。尽管软光刻和聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控仍被视为金标准，3D打印已成为微流控系统一种有前景的制造替代方案。本文首次将3D打印丙烯酸酯基微流控平台通过简便键合方法与无标记多孔硅（PSi）基光学适配体传感器集成。该方法使用UV固化粘合剂作为中间层，同时保持微通道...
沙门氏菌是引起食源性疾病的主要病原菌之一，可在食品生产、加工、流通和销售的多个环节进入食品链，对公共卫生构成严重威胁。由于传统平板计数和实时聚合酶链反应方法耗时长、操作繁琐，现场和在线快速检测亟需新方法。生物传感器在灵敏度、特异性、准确性、快速响应和潜在便携性方面优于传统实验室检测，被认为是沙门氏菌现场快速检测的有前景工具。本文系统...
基于光学转导的全细胞重金属生物传感已发表大量研究。生物技术工具的应用不仅持续提高了生物传感器的灵敏度、选择性和检测范围，也同时揭示了进一步改进面临的新挑战与限制。本综述重点介绍利用光学换能器进行全细胞重金属生物传感的若干方面，聚焦重组质粒中调控模块与报告模块的遗传调控进展，这些进展提升了生物传感器性能。同时，文章尝试介绍微流控等新兴...
新兴纳米材料因在灵敏度、特异性和成本效益方面的优势，正被广泛用于阿尔茨海默病（AD）诊断生物传感器研究。淀粉样蛋白β（Aβ）和Tau蛋白长期被视为AD的核心神经病理标志物，但它们不足以充分反映临床严重程度和治疗反应，也凸显了以Aβ和Tau为靶点的疗法在临床试验中的困难。近年来，用于非Aβ-Tau病理生理标志物的传感器仍然缺乏，而这些...
新冠疫情凸显了病毒病原体检测需简便、快速、低成本、高灵敏和高选择的重要性。早期检测可为精准治疗提供关键信息，延长治疗窗口并降低发病率。石墨烯质轻、化学稳定且导电，可用于多种病毒检测；通过功能化或与其他材料复合可进一步提升其灵敏度与选择性。在杂化结构中引入合适官能团或组分可调节光学与电学性质，有利于快速、易用的病毒检测。本综述系统总结...
本文报道了一种用于蛋白质检测的无反射层纳米颗粒掺杂光纤生物传感器，并以凝血酶作为模型蛋白进行验证。该传感器以光纤作为基底和光传输通道，在光纤敏感区引入纳米颗粒掺杂层，使光场与纳米颗粒发生相互作用，形成对表面结合事件敏感的光学响应区。当目标凝血酶与固定在敏感区上的生物识别元件结合后，局部光学特性发生变化，导致光纤输出端的光学信号发生可...
人类免疫缺陷病毒（HIV）是一种慢病毒，感染后可导致获得性免疫缺陷综合征（AIDS），破坏免疫系统并增加机会性感染、癌症及其他危及生命疾病的风险。尽管酶联免疫吸附试验（ELISA）、免疫印迹、核酸扩增检测（NAAT）等方法已广泛用于 HIV 检测，但纳米传感器技术因其高特异性、高灵敏度、快速和可重复性，成为新型诊断途径。纳米传感器利...
本文报道了无机氮化锌（Zn3N2）纳米颗粒用于植物细胞和动物细胞标记与成像的效率，并显示其具有可忽略的细胞毒性。作者在室温下合成了平均粒径约25 nm的Zn3N2胶体纳米颗粒，其光学带隙为2.8 eV，在可见区415 nm处产生发射。将Zn3N2胶体加入原卟啉、黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）、荧光素和中性红等有机染料后，染料发射强度增...
痛风影响超过800万美国人，表现为剧烈疼痛，晚期可致骨侵蚀和关节破坏。本研究报道了一种用于痛风管理的光学酶促尿酸生物传感器的制备与表征，并通过调节水凝胶基质性质优化其响应。传感器将氧猝灭磷光探针与氧化还原酶共同固定于生物相容共聚物水凝胶基质中。研究表征了光谱性质和水凝胶溶胀，并评估了尿酸生物传感器的响应灵敏度与长期稳定性。结果表明，...
本文提出一种以牛血清白蛋白（BSA）为探针、液晶（LC）为信号报告器的新方法，用于在中性 pH 条件下检测水样中的重金属离子。BSA 作为多齿配体，可识别多种金属离子。传感器通过在 DMOAP 修饰玻璃片上固定 3 µg/mL BSA 溶液制备。无重金属离子时，偏振光学显微镜下呈暗色光学图像；存在重金属离子时，暗色图像转为亮色。该光...
脂多糖（LPS）是革兰氏阴性菌外膜释放的内毒素，也是引发脓毒性休克的重要致病因子，亟需快速、选择性检测。传统病原检测包括兔热原试验、鲎试剂（LAL）等，但存在耗时、依赖动物或灵敏度受限等问题。基于纳米材料的生物传感器具有成本低、操作简便、响应快等优势，可借助纳米材料的小尺寸、大比表面积和可表面修饰特性，靶向LPS等生物分子。其传感机...
本文综述了基于DNA链置换反应（SDR）的生物传感器策略。SDR利用Watson–Crick碱基配对的热力学差异，由底物链、启动链和输出链组成，通过toehold引导启动链入侵并置换输出链，可无酶级联并动态调控。作者系统总结了SDR在光学与电化学传感中的应用：核酸检测包括纸基toehold switch、球形核酸金纳米颗粒NanoF...
静电纺丝通过电场拉伸黏弹性聚合物溶液形成连续均匀纤维，可调控聚合物种类、溶剂、黏度、电压、收集方式等获得不同形貌。电纺纳米纤维因高孔隙率、大表面体积比、机械柔性和可表面修饰，成为无标记生物传感器的重要平台。本综述围绕电纺纳米纤维在传感中的应用，重点总结无标记生物传感器的换能机制，包括电化学、安培、化学电阻、光学、SERS和比色等，并...