Scalable COVID-19 Detection Enabled by Lab-on-Chip Biosensors.
新型冠状病病毒SARS-CoV-2的出现凸显了快速、准确、即时检测（POC）诊断的迫切需求。当前全球检测能力不足，难以满足重启社会活动期间的扩大检测目标。本综述聚焦于用于诊断COVID-19感染的芯片实验室（lab-on-chip）生物传感平台的发展。文章讨论了芯片实验室技术在应对全球大流行中的优势，包括低成本、从样品到答案的快速处...
Lab in hydrogel portable kit: On-site monitoring of oxalate.
草酸盐常用作农药助剂，即使痕量残留也可造成人体肾损伤。尽管即时检测（POCT）技术已取得显著进展，草酸盐的准确现场筛查仍具挑战。为此，作者提出一种“管中实验室”平台，将便携式水凝胶试剂盒与智能手机相结合，实现草酸盐的实时监测与定量分析。该试剂盒通过二氧化锰（MnO2）纳米片嵌入海藻酸钠（SA）水凝胶体系构建，形成刺激响应型水凝胶。M...
Fe
本文成功开发了一种基于 Fe3O4 纳米粒子@ZIF-8/MoS2 量子点的电化学发光（ECL）生物传感器，并采用纳米表面能量转移（NSET）策略用于三磷酸腺苷（ATP）的即时检测。Fe3O4 NP@ZIF-8 复合物具有多孔结构和较差的电子转移能力，首次作为 ECL 中的优良催化剂；它催化共反应物产生更多自由基，同时抑制 Fe3O...
Detection of COVID-19: A review of the current literature and future perspectives.
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）的快速传播导致2019冠状病毒病（COVID-19）全球大流行。为控制疫情，亟需快速、准确识别和隔离感染患者的方法。许多机构正开发检测SARS-CoV-2 RNA、抗体、抗原和病毒颗粒的方法。本综述总结SARS-CoV-2病毒结构、基因组及基因表达特征，并回顾当前SARS-CoV-...
Development of a novel electrochemical immuno-biosensor for circulating biomarkers of the inner ear.
当前听力或前庭障碍诊断主要依赖物理检查，不能提供内耳细胞损伤的具体位置，因此需要能够检测内耳血循环生物标志物的新诊断方法。本文开发了首个用于快速检测 otolin-1 和 prestin 的生物传感器平台，二者分别特异性表达于前庭和耳蜗。该平台基于 DNA 免疫分析，采用偶联抗体识别目标蛋白；目标结合后改变表面 DNA-DNA 杂交...
Reusable optofluidic point-of-care testing platform with lyophilized specific antibody for fluorescence detection of cholylglycine in serum.
本研究构建了一种可重复使用的光流控即时检测平台（OPOCT），将倏逝波荧光技术集成到全光纤光流控系统中。该平台结构紧凑、便携，无需复杂昂贵步骤即可用于血清生物标志物的现场敏感测定。借助激发光与荧光的高传输效率，平台对荧光标记抗体的检测灵敏度达90.9 pM，并基于所提理论定量了胆甘氨酸（CG）与抗CG抗体的亲和常数。采用冻干荧光标记...
A photoelectrochemical biosensor for rapid and ultrasensitive norovirus detection.
诺如病毒（NoV）是传染性极强的急性胃肠炎常见病原体，全球每年可致超过20万人死亡，因此快速、灵敏的检测方法对有效预防传播和及时识别NoV污染具有前提意义。本研究开发了一种光电化学（PEC）生物传感器，并联合一种新型定制单克隆抗体（mAb），用于NoV的特异性与高灵敏检测。该体系可在30 min内以浓度依赖方式检测低至2×10^-1...
Biosensor platforms for rapid HIV detection.
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...
Electrochemical detection of viruses and antibodies: A mini review.
近患者检测病毒感染是控制全球健康新威胁的有力途径。识别已感染并产生具有免疫保护作用的抗体个体，对恢复正常日常生活至关重要。本综述介绍了电化学生物传感器检测病毒及其相关抗体谱的最新进展。鉴于电化学检测在速度、便携性、灵敏度和选择性方面所达到的水平，这些传感器系统有望在临床实践中带来变革性改变。文章围绕降低检出限、无标记检测、即时检测装...
Determination of Serotonin Concentration in Single Human Platelets through Single-Entity Electrochemistry.
本研究提出一种基于单实体电化学（SEE）直接检测单个血小板中血清素的方法。从人血中分离的血小板经血小板富集血浆（PRP）稀释后，在 25 µm 铂超微电极（Pt UME）上进行循环伏安和电流-时间测量。当单个血小板随机撞击电极表面时，血小板致密颗粒内储存的血清素在电极表面发生氧化，产生瞬时阳极电流尖峰；通过对该尖峰电流积分，可计算单...
Development of a Portable, Ultra-Rapid and Ultra-Sensitive Cell-Based Biosensor for the Direct Detection of the SARS-CoV-2 S1 Spike Protein Antigen.
新冠疫情中，准确估计感染者数量，尤其是无症状和/或早期阶段患者，是关键挑战之一。本文报道了一种用于检测 SARS-CoV-2 病毒表面 S1 刺突蛋白的生物传感器概念验证。该传感器基于膜工程改造的哺乳动物 Vero 细胞，通过电插入人源嵌合抗 S1 抗体至细胞膜，使细胞表面携带特异性识别元件。当 S1 蛋白与膜结合抗体结合时，细胞生...
Biosensors for Managing the COVID-19 Cytokine Storm: Challenges Ahead.
全球新冠疫情使许多重症监护单元超负荷甚至崩溃，死亡人数激增。在患者进入重症监护前，识别可能恶化的患者并及时治疗是避免ICU饱和的重要策略。目前共识认为，过度炎症综合征或“细胞因子风暴”是重症新冠患者预后不良的主要原因，细胞因子水平可作为预后生物标志物。本文综述了新冠细胞因子风暴的主要事件和当前实验性治疗，并倡导建立以生物传感器为核心...
Photonic Carbon Dots as an Emerging Nanoagent for Biomedical and Healthcare Applications.
碳点（CDs）作为一类碳基纳米材料，因具有可调的光学与理化性质而受到广泛关注，其吸收和光致发光可从紫外延伸至近红外，并具备高光稳定性、良好生物相容性与水分散性。这些特性使CDs有望替代传统荧光团，用于疾病诊断、治疗及健康管理。本综述系统介绍CDs的基本光物理性质，重点总结其在生物成像、光医学（如光动力治疗/光热治疗）、生物传感器和健...
Synergetic performance of isothermal amplification techniques and lateral flow approach for nucleic acid diagnostics.
开发高灵敏、快速且特异的传感工具对诊断与生物技术应用至关重要。尽管已有多种等温扩增方法用于核酸的检测与鉴定，但扩增后分析仍多依赖凝胶电泳、比色、浊度等传统方法，可能存在非特异性和操作不便。本综述首先阐述重组酶聚合酶扩增（RPA）、环介导等温扩增（LAMP）、滚环扩增（RCA）、交叉引物扩增（CPA）、多重交叉置换扩增（MCDA）、核...
Highly Sensitive Chemiluminescence-Based Lateral Flow Immunoassay for Cardiac Troponin I Detection in Human Serum.
侧流层析试纸条（LFA）因符合世界卫生组织ASSURED原则，已成为即时检测中最常用的生物传感平台。然而，传统以金纳米颗粒（AuNP）比色标记的LFA分析灵敏度和定量能力有限，制约了高性能检测。本文报道了一种高灵敏化学发光（CL）基LFA，采用醛活化辣根过氧化物酶（(ald)HRP）与抗体共同偶联到AuNP表面，形成AuNP-(al...
An ultrasensitive and specific point-of-care CRISPR/Cas12 based lateral flow biosensor for the rapid detection of nucleic acids.
CRISPR/Cas系统因Cas效应蛋白（如Cas12、Cas13）的伴随切割活性，在核酸检测生物传感器中展现出巨大潜力。然而，现有CRISPR/Cas检测平台通常依赖核酸扩增、昂贵荧光仪器或侧流层析试纸条，限制了现场应用。本文报道了一种简单、低成本、超灵敏的DNA探针侧流层析生物传感器（LFB），将CRISPR/Cas与环介导等温...
A portable electrochemiluminescence bipolar electrode array for the visualized sensing of Cas9 activity.
CRISPR/Cas9 已成为基因组操作的重要工具，准确评估 Cas9 活性对精确控制 CRISPR 系统至关重要。本文开发了一种用于快速、可视化测定 Cas9 活性的即时检测平台。该双极电化学发光（ECL）生物传感器由玻璃基底上制备的 Au 电路和作为储液器的 PDMS 层组成。DNA 探针修饰于电极表面，并通过杂交链式反应（HC...
Novel biosensor platforms for the detection of coronavirus infection and severe acute respiratory syndrome coronavirus 2.
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）疫情已在全球引发呼吸道疾病，并造成广泛社会经济影响。该病毒可经人际接触传播，也可能通过环境空气传播，因此亟需有效生物传感器平台检测病毒及其宿主应答。此类平台既可支持认证临床实验室的常规检测，也可整合为即时检测产品；还可设计环境生物传感器，用于检测环境空气或重症监护呼吸机中的SARS...
A novel high efficient electrochemiluminescence sensor based on reductive Cu(I) particles catalyzed Zn-doped MoS
本研究开发了一种基于Zn掺杂MoS2量子点（QDs）与还原Cu(I)颗粒协同增强策略的高效电化学发光（ECL）传感器。一方面，通过锌掺杂调控MoS2 QDs中的硫空位，使其能够吸附共反应物H2O2并与过渡金属配位，从而提高QDs的ECL活性。另一方面，制备了还原Cu(I)颗粒以进一步催化ECL体系中的共反应物；谷胱甘肽（GSH）与铜...
Accuracy improvement of electrochemical whole blood ketone sensor based on HCT compensation algorithm.
本文报道了一种基于红细胞比容（HCT）补偿算法的电化学全血酮体试纸条，用于提高血酮体传感器测量准确性。传统电化学生物传感器通常直接将测得的电流换算为待测物浓度，而未考虑HCT影响；当全血样本HCT偏低或偏高时，红细胞会阻碍酮体分子向工作电极表面扩散，导致电流偏低或测量结果不准确。为此，作者在试纸中增设一对阻抗测量电极，通过施加1 k...