癌症在全球范围内日益常见且死亡率高。尽管诊断与治疗技术、传感器装置不断取得进展，癌症仍是全球主要死因之一。利用高灵敏、无创工具进行早期检测有望成为预后和治疗随访的重点。因此，电化学生物传感器因高灵敏度、优异选择性、低成本、分析时间短和操作简便等优势，可用于检测多种癌症生物标志物，如甲胎蛋白、细胞色素c、前列腺特异性抗原、肌红蛋白、癌...
促卵泡激素（FSH）调控人体发育、生长、青春期成熟和生殖过程。血清FSH浓度测定可作为隐睾男孩睾丸固定术后替代睾丸活检的手段，也可用于判断女性绝经阶段。本研究开发了一种用于血液等体液FSH测定的阵列表面等离子共振成像（SPRi）生物传感器，旨在无需信号增强即可达到血浆FSH特征水平所需的灵敏度。该传感器由通过半胱胺连接基团固定于芯片...
本文作为研究专题社论，回顾生物传感器从早期pH和氧电极发展为可检测生物元素或生物分子、并将物理化学信号转换为光学或电学可测信号的分析装置。1962年Clark和Lyons开发首个电化学葡萄糖传感器后，生物传感器研究快速增长，主要集中于化学、科技和材料科学领域，中国和美国领先。生物传感器通常包含检测、转换和处理三个单元，可识别核酸、代...
神经母细胞瘤（NB）因高度转移、易复发且难治，被称为“儿童肿瘤之王”。国际神经母细胞瘤风险分级组（INRG）推荐将表达于神经外胚层肿瘤细胞表面的双唾液酸神经节苷脂GD2作为检测儿童高风险NB骨髓转移微小残留病灶（MRD）的目标，因此准确识别GD2阳性细胞对诊断高风险NB儿童至关重要。本研究设计了石墨烯/金纳米颗粒/GD2抗体功能化电...
阿尔茨海默病（AD）是一种以脑功能进行性下降为特征的神经退行性疾病。过度磷酸化tau蛋白（p-tau）纤维在AD发病机制中具有重要作用，是早期检测的关键因素。我们设计了一种电化学生物免疫传感器，采用负载铂纳米颗粒（Pt NPs）的沸石咪唑酯骨架材料（ZIF）修饰玻璃碳电极（GCE），用于定量检测p-tau蛋白的顺式构象（cis-p-...
脊髓损伤是脑与身体之间接收和传递信号的神经及细胞受损，导致运动、感觉和肌力改变，影响损伤部位附近功能，甚至瘫痪。S100β被证实是识别脊髓损伤及其相关问题的合适生物标志物。本文在互指电极传感器上建立了S100β免疫检测方法，用于诊断脊髓损伤。为提高抗S100β抗体固定效率，将抗体与3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）预混后固定于羟基...
草甘膦是全球使用最广泛的除草剂活性成分，年使用量超过100万吨，且预计2022—2029年还将增长4.5倍。其高水溶性（25 ℃下11.6 mg/mL）和外源行为使其成为普遍的水污染物和主要饮用水污染物。本研究旨在开发一种快速、灵敏的草甘膦检测方法。作者将光波导光模光谱（OWLS）技术用于竞争免疫分析中的无标记检测，采用草甘膦特异性...
即时检测（POCT）在过去20年迅速发展，理想设备应只需极少样本处理与样本量，并能快速出结果。剪切水平表面声波（SH-SAW）生物传感器因可在3分钟内完成全血定量检测，且成本低、体积小，成为有前景的POCT方案。本文综述已成功商业化用于医疗的SH-SAW生物传感器系统，其三大特征为：含SH-SAW传感器芯片的一次性测试卡盒、可量产的...
开发低成本、便携、操作简单的等离激元生物传感器仍具挑战。本文报道一种新型超表面等离子蚀刻免疫传感器，即纳米酶联免疫吸附表面等离子共振（nano-ELISPR）生物传感器，用于癌症生物标志物的超灵敏、特异性检测。该传感器采用金-银复合纳米杯阵列超表面等离子共振芯片与人工纳米酶标记抗体，通过双向夹心分析物检测。通过测量芯片表面蚀刻前后的...
幽门螺杆菌（H. pylori）可致胃肠溃疡并可能进展为胃癌。H. pylori感染早期即表达外膜HopQ蛋白，因此HopQ是唾液中检测H. pylori的可靠生物标志物。本研究开发了一种基于HopQ的电化学免疫传感器：以丝网印刷碳电极（SPCE）为基底，用羧基化多壁碳纳米管（MWCNT-COOH）修饰并负载金纳米颗粒（AuNP），...
当前临床检测常用标准免疫分析，需要专业设备和人员，限制其在即时检测（PoC）环境中的应用。小型、稳健的电化学生物传感器可在 PoC 环境中分析生物流体中的生物标志物。优化的传感表面、固定化策略和高效报告系统是提升生物传感器性能的关键，电化学传感器的信号转导和整体性能取决于连接传感元件与生物样品的表面性质。本研究利用扫描电子显微镜和原...
为支持生物分子固定，电化学传感器件需要快速电子转移、稳定性、高比表面积、生物相容性及特定官能团。ELISA、凝胶电泳、质谱、荧光光谱和SERS等常用于生物标志物检测，但受检测时间、样品量、灵敏度、设备成本和人员要求限制。本文在玻璃碳电极（GCE）上构建花状二硫化钼（MoS2）修饰氧化锌（ZnO）纳米复合免疫传感器，用于唾液口腔癌生物...
FRET（荧光共振能量转移）生物传感器用于特异性检测生物分子或微环境变化。FRET是激发态供体荧光分子向邻近受体荧光分子的非辐射能量转移过程。在FRET生物传感器中，供体和受体通常为荧光蛋白、量子点（QDs）或小分子荧光团，并被设计处于近距离。当目标生物分子存在时，会引起供体与受体间距离变化，从而改变FRET效率及受体荧光强度，该荧...
心血管系统疾病，尤其是急性心肌梗死（AMI），是全球主要死因之一，心肌肌钙蛋白I（cTnI）是诊断AMI的关键心脏特异性生物标志物。为实现cTnI的快速、准确测量并具备在线监测潜力，本文提出一种基于化学发光的免疫传感器概念验证系统。作者设计了微流控流池，并结合高灵敏度冷却CMOS相机实现光学读出；建立微流控进样与孵育装置，可在约10...
本文报道了一种基于 NiCoP/g-C3N4 纳米复合材料的超灵敏、简便电化学生物传感器，用于降钙素原（PCT）检测。首先采用水热法合成 NiCoP/g-C3N4 纳米复合材料，并通过 π-π 堆积将其功能化修饰于电极表面。随后，利用 1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）和 N-羟基丁二酰亚胺（NHS）缩合反...
电化学生物传感器是可在医疗诊断、食品安全、环境保护和生命科学研究中快速获得现场结果的分析工具。当前研究聚焦于开发针对特定靶标的传感器，并解决商业化前需克服的挑战，通常包括降低检出限、拓宽线性浓度范围、在真实环境中分析真实样品以及与标准验证方法比较。如今，功能纳米材料被设计并应用于电化学生物传感，以支持上述挑战。本综述将讨论功能纳米材...
用于检测有毒生物战剂的免疫传感器是一类适合检测黄曲霉毒素、肉毒毒素、蓖麻毒素、志贺毒素等危险物质的生物传感器。免疫传感器可用于野外检测、即时检测（POCT）、作为昂贵仪器的备用方法，甚至可作为实验室标准分析方法。部分免疫传感器，如自动流动式分析仪和侧流层析试纸条，已成功商业化用于毒素检测，但相关研究仍在持续。新型设备正在开发中，先进...
评估 COVID-19 血清学反应对人群监测、新疫苗开发和不同免疫方案效果评价至关重要。开发即时检测技术对提高免疫评估尤其重要，特别是针对部分逃逸疫苗诱导免疫的 SARS-CoV-2 变异株。本研究采用将重组三聚体野生型刺突蛋白（S 蛋白）固定于氧化锌纳米棒（ZnONRs）上的阻抗生物传感器进行血清学评估。成功使用基于刺突蛋白的 C...
癌症因其致死率高且常因诊断过晚而成为全球重大公共卫生问题。早期诊断对后续治疗、生存率及降低医疗负担至关重要。传统方法如ELISA、PCR、免疫组化、影像学和活检虽有效，但常昂贵、耗时、侵入性且难以发现毫米以下肿瘤。电化学技术已广泛用于癌症诊断，结合核酸、适配体或抗体等生物识别元件，可获得高选择性检测。无标记电化学传感器无需额外标记步...
皮质醇是由肾上腺皮质分泌的类固醇激素，参与调节能量代谢、应激反应和免疫应答。其循环水平受下丘脑—垂体—肾上腺轴（HPA轴）负反馈调控，并呈昼夜节律。HPA轴紊乱与精神、心血管、代谢疾病及多种炎症过程相关，可导致皮质醇分泌异常。目前实验室皮质醇检测已较成熟，主要依赖酶联免疫吸附试验（ELISA）和质谱，但需台式仪器、专业人员及离散采样...