适配体是20世纪90年代发现的单链DNA或RNA寡核苷酸，常被称为“化学抗体”，能以高亲和力和选择性结合特定目标分子。近年来，适配体已成为检测、诊断、治疗和生物传感等领域的重要工具。本专题聚焦适配体筛选方法与应用进展，重点涵盖高效适配体筛选技术、以适配体为识别元件的创新生物传感器开发，以及传染病控制和食品安全保障中的高级应用。专题收...
光活化适配体传感技术因其精确的时空调控能力、灵活的材料兼容性和优异检测性能，被广泛应用于多种检测领域。通过引入光响应机制调控传感器对目标的高效识别，该策略进一步拓展了适配体的调控手段。光活化适配体生物传感器在即时检测（POCT）中的应用可显著提高POCT系统的选择性、灵敏度和动态响应能力。本综述系统探讨了光活化适配体的设计原理与调控...
过去50年，固态生物传感器领域取得显著进展。基于半导体工艺，发展出高密度集成、柔性构型的多种传感器件，并应用于血液、血清、汗液、泪液和唾液等体液中的临床诊断与健康监测。2011年，利用高密度离子敏感场效应晶体管（ISFET）阵列与酶促引物延伸反应相结合的电化学DNA测序仪实现商业化。固态生物传感器栅极表面常同时集成无机材料、金属、聚...
真菌毒素污染食品和饲料严重威胁人类健康，因此开展真菌毒素检测是防止食品与动物饲料受到有害污染的必要预防措施。与处理已污染食品的高昂成本相比，早期检测是保障食品安全且具有成本效益的途径。生物识别分子对真菌毒素的高亲和力推动了亲和柱用于样品前处理，以及用于真菌毒素定量分析的生物传感器开发。适配体是一类极具吸引力的生物受体，目前在新生物传...
自然界通过精确控制生物分子在时空中的分布，实现分子相互作用中特异结合与非特异结合的区分。生物传感器等人工系统依赖从大量非特异相互作用中识别特异分子结合事件，但长期受此问题困扰。尽管生物传感技术取得诸多进展，由于缺乏对非特异结合现象的根本理解，非特异结合仍是关键瓶颈。目前，非特异结合的身份、成因和影响在科学界仍存在争议。本综述基于热力...
超分子化学已成为食品毒素检测、环境监测和污染物催化转化的重要工具。本专题聚焦超分子化学与环境科学、食品科学的交叉研究，涵盖环境污染物降解、阴离子检测、农药检测和食品污染物检测，收录五篇原创研究和两篇综述。文中报道了Ni(II)卟啉受体通过超分子相互作用检测CN-、F-及Cu(II)、Fe(III)、Hg(II)；基于脲/硫脲和4-硝...
医院感染、食品与环境安全对关键病原菌早期快速、准确、特异和超灵敏检测提出迫切需求。铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）是常见机会性革兰阴性菌，广泛存在于水、土壤、空气、动物和人体，可致角膜炎、肺炎、尿路感染、囊性纤维化、脓毒症等，并易形成生物膜，对传统培养、免疫检测、PCR 和 MALDI-TOF-MS 等方...
自然进化形成的受体具有高度选择性，但作为生物传感器识别单元时存在稳定性差、耐久性低等问题。分子印迹聚合物（MIP）可通过模板分子预组织、聚合和去模板形成互补分子腔，被称为‘塑料抗体’，能够模拟抗体、酶或组蛋白等天然识别元件。本文综述了MIP作为化学传感器识别单元用于生物分析物检测的代表性研究，讨论了非共价、共价、半共价及牺牲间隔基等...
适配体是可通过折叠形成三级结构、以高亲和力和高特异性结合靶标的合成单链 DNA 或 RNA 序列。本文报道了首次通过体外选择（SELEX）筛选并鉴定能够识别生物胺酪胺的 DNA 适配体。针对小分子靶标选择困难的问题，作者对 SELEX 策略进行系统改良，通过负选择、反选择、逐步缩短孵育时间、改变洗脱条件并增加选择轮次来提高选择严格性...
蛋白质工程在计算与实验工具方面的进步，催生了大量新的蛋白质结构与功能。本文对重复蛋白工程化研究进行综述，重点介绍面向分析传感器和医学成像的新型、通用、可替代结合支架的设计进展。基于分析物直接结合的分析方法、传感器和成像探针在医学研究与诊断、食品安全及国家安全中日益重要。传统亲和探针多为抗体，但商业抗体特异性不足，尤其对免疫原性弱的小...
发射光稳定近红外荧光的单壁碳纳米管（SWNT）已成为生命科学和生物医学中的近红外光学生物传感器。自发现其近红外荧光以来，研究者通过工程化修饰使SWNT在结合目标分子时选择性调制荧光，从而作为光学生物传感器。本文综述了基于SWNT的光学传感技术在生命科学与生物医学中的最新进展，讨论了SWNT的结构与光学性质、SWNT复合物中的分子识别...
食品病原菌常引起食源性疾病，因此需要快速识别细菌来源以控制其传播和疫情。预富集培养或直接在琼脂平板上培养是标准微生物学方法。本综述更新了核酸检测之外的替代分子方法，用于物种鉴定。基于生物传感器的方法依赖抗体、适配体或高亲和力配体对抗原靶标或受体的识别；捕获的抗原可通过抗体或高亲和力、高特异性识别分子直接/间接检测。文章讨论了多种检测...
自本系列首次报道压电声学传感器以来，使用石英晶体微天平（QCM）的论文数量持续稳步增长。2001年至2009年，QCM年发文量由49篇增至273篇，2004年至2008年间年发文量增长约两倍。与上一综述周期相比，QCM在蛋白质表面吸附（增长93%）、止血/稳态（增长67%）、蛋白质-蛋白质相互作用（增长40%）和碳水化合物（增长43...
核酸适配体是一类通过系统进化配体指数富集（SELEX）筛选获得的合成单链核酸配体，能够以高亲和力和高特异性识别小分子、蛋白质、细胞等多种靶标，并耐受较苛刻的化学、物理和生物条件，因而成为生物传感器中极具潜力的分子识别元件。本综述首先简要介绍适配体发现的上游筛选与下游截断方法，包括随机库构建、结合-分离-扩增循环、亲和分离、结构预测、...
本文是一封致编辑的信，作者 Jeffery Havard 回应 Rich 和 Myszka 关于商业光学生物传感器文献的年度综述。作者表示，过去四年他持续阅读这些综述，认为它们将实验设计与数据解释有机结合，是面向新用户的优秀教学工具，有助于指导研究者准备可发表的高质量数据。对于今年综述对文献进行评分的做法，作者起初认为评分可能有些禁...