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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
本文报道了一种用于直接检测全血中前列腺特异性抗原（PSA）的新型分裂模式薄膜体声波谐振器（TFBAR）生物传感器。该传感器无需样品预处理，传感表面通过自组装单分子层共价固定抗PSA抗体，实现无标记免疫识别。TFBAR器件在同一结构中产生两个共振频率：修饰抗体的金表面共振区响应PSA结合，未修饰金层的参考共振区用于抵消温度、湿度等环境...
即时检测（POC）在个性化医学中展现巨大变革潜力。尤其器官移植患者需要POC检测以确保血清免疫抑制剂水平适当，从而维持移植物功能与存活。然而目前尚无适合监测免疫抑制剂水平的POC设备。利用超材料最新进展可推动POC检测突破。高对比度光栅（HCG）生物传感器是一种低成本、紧凑、易制作且易操作的结构，在基于表面的生物标志物检测中具有高灵...
近年来结核分枝杆菌（Mtb）诊断技术进步提高了患者生存率，但早期检测仍存在不足：部分方法特异性不够、仪器昂贵且需专业人员操作。为快速有效诊断结核病，本文报道一种便携式、易操作、低成本的生物传感器装置，用于早期检测。作者采用无标记微型化表面等离子共振（SPR）生物传感器，建立直接免疫检测法，在预处理痰液中直接检测并定量结核分枝杆菌热休...
尽管酶联免疫吸附测定（ELISA）平台在细胞因子和肿瘤标志物检测中具有成熟优势，但即时诊断对特异性、灵敏度、简便性、可及性和经济性的需求推动了新型传感器的发展。纸基生物传感器具有便携、低成本、可现场快速分析且无需实验室操作的优势，有望用于原位检测。电化学检测在将定性评估转化为定量测定中发挥关键作用。本文综述了影响电化学纸基生物传感器...
电化学生物传感器因便携、易用、样品量低和检测时间短，常被视为即时检测（POC）开发的重要基础。目前，由半导体制造技术（SMT）制备电极并结合链霉亲和素生物中介体的无标记亲和电化学生物传感器，在现代生物传感器中表现出最高的重现性、准确性和稳定性；然而，其仍难以完全满足POC指南对这三项指标的要求。本研究旨在解决生物传感器生产过程中导致...
C-反应蛋白（CRP）是与多种疾病相关的重要炎症生物标志物。生理炎症过程中，CRP 水平在约 48 h 达到峰值，半衰期约 19 h，因此低水平 CRP 检测对癌症、应激、代谢紊乱、心血管疾病等的预后管理具有重要意义。现有 ELISA、Western blot 等方法存在成本高、操作复杂等局限。电化学生物传感器具有小型化、易操作和灵...
本研究开发了一种快速电化学免疫分析方法，用于检测和定量两种生物样品（斑马鱼全身提取物和人工唾液）中的应激生物标志物皮质醇和皮质酮。该方法基于抗体-抗原特异性识别的“锁-钥”机制，将化学标记二茂铁（ferrocene, Fc）的抗体（Ab-Fc）通过 EDC/sulfo-NHS 活化羧基并以酰胺键共价固定于经 4-硝基苯重氮四氟硼酸盐...
磁性材料作为通用工具的兴趣日益增长，相关科学出版物不断增加。近年来，磁性氧化铁颗粒在粒径、化学组成和表面化学方面的合成取得显著进展。此外，磁性颗粒表面的聚合物、二氧化硅、生物分子等表面层可经修饰，以获得对目标分子的亲和力。所开发的磁性氧化铁颗粒已广泛用于诊断应用，如样品制备和生物传感平台，从而提高对目标分子的选择性和灵敏度，并便于在...
便携式、快速且经济的临床诊断设备推动了即时检测（POC）技术发展。本文报道了一种智能手机辅助的仿生金属有机框架（MOFs）纸基比色传感器（SBMCP），用于按需检测内源疾病相关生物分子。该平台模拟细胞内级联信号转导：单酶或多酶被原位包埋于ZIF-8外骨骼中，通过ZIF-8可及微孔网络实现对目标分析物的敏感、选择性识别，并将识别事件经...
细菌是巨大且尚未充分开发的生物传感蛋白资源库。本文提出一种从微生物中识别并分离能够结合目标分析物的变构转录因子（aTF），并将其开发为生物传感器装置的方法。该策略结合基因组筛选与功能测定，用于鉴定和分离具有传感功能的转录因子，并采用量子点 Förster 共振能量转移（FRET）策略，将分析物识别事件转化为实时、定量的光学测量。作者...