细菌病原体及其毒素的快速、特异检测仍具分析挑战，每年导致逾6亿例疾病并加剧抗菌药物耐药。传统方法有用但有限。单域抗体（sdAbs）作为替代识别元件，具有独特生化与工程优势，可构建纳米抗体免疫分析和生物传感平台，在食品和临床环境中快速、高选择、可靠检测细菌病原体与毒素。本系统综述评估纳米抗体免疫分析与传感格式在食品和临床样本中检测细菌...
棒曲酸（BKA）是高致死性食品毒素，近年中毒事件频发，亟需快速灵敏检测方法。本综述系统分析BKA检测技术，涵盖样品前处理、仪器分析、免疫分析和生物传感方法，并评估各方法优劣及类似毒素检测策略的跨应用潜力。文章首先讨论固相萃取（SPE）和QuEChERS等前处理策略，随后分析高效液相色谱-串联质谱（HPLC-MS/MS）、高分辨质谱（...
多分析物侧流层析试纸条（multiplex lateral flow assays, LFAs）是快速诊断领域的重要进展，可在一张试纸条上同时完成多项检测，满足易用、低检出限和高特异性的基本要求。该类方法通过多种检测标签、纳米材料、免疫识别、核酸探针以及信号/靶标放大策略，实现临床诊断、食品安全和环境监测中的多靶标分析。本文综述多分...
血清学抗体检测对传染病诊断与控制具有重要意义。非洲猪瘟是家猪和野猪最严重的传染病，近年来严重威胁全球养猪业。本文开发了一种基于分裂荧光素酶系统的快速、简便、灵敏免疫分析方法，用于检测非洲猪瘟病毒（ASFV）特异性IgG抗体。在该方法中，ASFV的p30蛋白与纳米荧光素酶NanoLuc的LgBiT和SmBiT亚基进行基因偶联，作为融合...
近年来，花状固定化酶的合成取得重要突破，即有机-无机杂化纳米花（hNFs）。该类材料由酶等有机组分与金属离子（如Cu2+）形成的金属磷酸盐无机组分自组装而成，虽最初偶然发现，却表现出显著高于游离酶和常规固定化酶的催化活性与稳定性。其多孔结构、高比表面积和有利酶构象可改善传质并保护活性位点，使酶在极端pH、温度及有机溶剂中保持活性，并...
电生化学发光（ECL）是由电极表面电生反应引发溶液中的高能物种发光的现象，具有灵敏度极高、背景光信号极低的特点，已广泛应用于生物传感、成像及多种分析领域。本综述系统介绍ECL的理论基础，阐明激发态生成的湮灭机制与共反应剂机制，并讨论不同发光体、共反应剂和电极材料在分析应用中的优势与挑战。文章重点评述Ru(bpy)3^2+/TPrA、...
电化学发光（ECL）是由电化学反应触发的化学发光，因无需外部光源、背景低、时空可控，在生物传感和成像中具有重要价值。半导体量子点（QDs）作为新兴 ECL 发光体，相比传统分子发光体具有更高发光效率和可调发射波长，有望提升 ECL 生物传感器的灵敏度与通量。本文系统综述了以半导体 QDs 为发光体的 ECL 研究进展：首先讨论不同共...
大肠杆菌O157:H7是一种可污染食品和饮用水并引起严重食源性疾病的致病细菌，能产生志贺样毒素，导致出血性腹泻和急性肾衰竭等危害。为快速、准确地监控牛奶中的该菌株，本文合成了单分散Fe3O4@Au核壳磁性纳米颗粒，并建立了一种电化学三明治磁性免疫分析方法。该方法以丝网印刷碳电极（SPCE）为换能器，将Fe3O4@Au纳米颗粒表面偶联...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引发持续新冠疫情，并推动对SARS-CoV-2及其他病毒感染准确、及时、低成本检测方法的开发。目前，细胞培养和实时PCR等传统病毒筛查方法被视为金标准，结果准确灵敏，但仍需精密仪器、专业人员且分析时间长。相比之下，微流控与生物传感技术结合的微流控生物传感器可在单一平台上完成样品制备...
为应对甲型流感病毒H1N1亚型易传播的问题，本研究开发了一种用于快速、高灵敏电化学免疫分析的生物传感器。基于抗体与病毒分子特异性结合原理，在Au纳米颗粒（Au NPs）基底电极表面构建活性分子—抗体—适配体结构，该结构具有高比表面积和良好电化学活性，可实现H1N1病毒的选择性放大检测。电化学测试结果表明，BSA/H1N1 Ab/Gl...
农药过量使用会造成环境和农产品污染，直接威胁人类生命与健康。因此，在食品安全监管中，快速、灵敏地检测农药残留至关重要。识别元件是农药残留快速检测传感器和方法的关键组成部分，不合适的识别元件可能导致稳定性差、灵敏度低、成本高和耗时长等缺陷。分子生物学技术可作为制备和修饰识别元件的有效策略。本文综述了五类特定识别元件的分子生物学方法，包...
本研究采用田口方法优化一种集成流约束微流控生物传感器的性能，用于快速检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）。该传感器由生物识别元件与换能器组成，其性能与灵敏度、特异性、可靠性和快速检测能力密切相关。作者首先建立微通道内流体流动、分析物传质和抗原-抗体结合动力学的物理模型，并用有限元法求解；模型通过与已有实验结果比...
食物过敏是由特定免疫反应引起的不良反应，即使食品中仅存在痕量过敏原也可能发生。鸡蛋过敏是最常见的食物过敏之一，主要由蛋清蛋白引起，其中卵白蛋白（ovalbumin, OVA）含量最高。由于食品在加工过程中可能受到意外污染，需要能够在现场快速检测食品中过敏原的分析工具。本文报道了一种用于检测食品样品中 OVA 的折纸纸基生物传感器，其...
近期出现的基于Z型异质结构的免疫分析为光电化学（PEC）生物传感发展提供了新机遇。本文报道了一种用于检测心肌肌钙蛋白I（cTnI）的可调信号开启型PEC生物传感器，其利用构建在TiO2纳米棒（TiO2 NRs）上的Zr金属有机框架（Zr-MOF）与Cu(II)离子之间的竞争吸收效应（Cu2+@Zr-MOF@TiO2 NRs）。将水稳...
本文提出一种基于紫外激光局部温和变性的生物层光刻方法，用于构建蛋白质生物大分子周期性纳米结构。该方法利用相位掩模在玻璃表面吸附的蛋白质单层上产生干涉光强分布，使处于相长干涉区域的蛋白质发生温和变性并失去生物活性，而相消干涉区域保持活性，从而形成无拓扑和组成变化、仅由蛋白活性周期性调制的一维图案。作者系统优化了激光功率、扫描速度和曝光...
细菌、病毒和寄生虫等病原微生物可引起传染性疾病，早期检测对阻断传播、应对疫情以及资源有限地区的公共卫生至关重要。侧流层析试验（lateral flow assay, LFA）是一种操作简单、可一次性使用、成本较低的诊断装置，可用于检测血液和尿液中的生物标志物，并在新冠疫情期间受到广泛关注。本文首先系统梳理现有LFA的设计原则、基本结...
C反应蛋白（CRP）是机体对细菌感染、全身性炎症和内脏器官衰竭等病理刺激产生免疫反应的重要组成部分，其水平升高可用于诊断上述病理状态。目前，标准实验室方法和简单即时检测（POC）装置，如侧流层析试纸条和免疫浊度法，均可用于基于CRP的仪器诊断。现有CRP检测方法在使用中存在诸多缺陷和局限。许多团队正在研究生物传感器和生物分析装置，以...
本研究针对非均相微流控免疫分析中SARS-CoV-2 S蛋白（目标分析物）与固定抗体（配体）的结合反应动力学，开展了三维有限元模拟。作者设计了两种具有不同反应表面形状和电极几何结构的微流控生物传感器：一种反应面为圆盘，另一种为环形，二者均位于微通道底壁并距入口100 μm。模拟中在电极上施加交流电压，利用交流电热（ACET）力扰动流...
近年来食物过敏患病率不断上升，已成为全球重大公共卫生问题。食物过敏引起的临床症状严重影响患者生活质量；新型食品中未知过敏原成分以及食品加工中交叉污染导致的隐性过敏原，对过敏人群构成严重风险。因此，需要快速、多重检测方法实现过敏原成分的现场检测或筛查，及时识别过敏风险。本文综述了食品过敏原高效检测的研究进展，包括增强型传统检测技术和具...
人血清白蛋白（HSA）是具有重要生理功能的生物大分子，其水平异常与冠心病、多发性骨髓瘤、糖尿病、肾病、神经代谢障碍和肝硬化等疾病相关，因此准确定量检测HSA在生物学、分子生物学和临床医学中具有重要价值。HSA检测最早采用染料结合法和免疫法，并已进入临床应用；近年来又发展出荧光探针、纳米材料、生物传感器等多种新技术。本文系统综述了HS...