食源性病原的早期快速检测对预防食源性疾病暴发至关重要。传统细菌培养法耗时长、操作繁琐且诊断能力有限，因此研究者转向将样品制备、富集与检测集成于微型化装置，以实现高准确度和灵敏度的在线监测。微流控芯片通过简化样品处理与浓缩步骤，可减少人为误差并提高传感准确性；将样品前处理集成到芯片中，可减轻复杂食品基质对病原诊断的干扰并改善检出限。在...
脓毒症是感染引发全身炎症反应并导致多器官损伤的危重疾病，临床亟需快速、准确且可操作的早期生物标志物检测方法。本文报道了一种用于脓毒症即时检测的集成生物传感器平台（IBS）。该平台利用白介素-3（IL-3）在脓毒症早期病理生理中的关键作用，并结合磁-电化学传感策略检测 IL-3。检测时，抗 IL-3 抗体偶联磁珠直接从血浆或全血中捕获...
在众多人类健康问题中，传染病与代谢性疾病长期构成重大挑战，其临床治疗与管理高度依赖及时准确的诊断。传统诊断方法虽然强效，但常存在流程耗时、样本用量大等局限。生物传感器作为新兴检测技术，可为传统诊断提供互补手段，并展现出替代性诊断装置的巨大潜力。本文综述了多种生物传感器的基本类型与工作原理，并结合最新实例加以说明；重点比较了不同传感机...
基于局域表面等离子体共振（LSPR）的生物分析传感正经历快速发展，出现了新型等离子体换能器以及创新的信号产生与读出概念。本综述概述该领域的发展，重点按制备方式或尺寸对换能器类型进行分类，讨论实现最优传感概念的关键因素，并从批判性角度评价这些器件作为生物分析创新传感器的可用性。等离子体传感器件在解决换能器长期稳定性、所需高灵敏度以及低...
心血管疾病每年导致数百万人过早死亡，世界卫生组织建议各国加强全球行动。除风险因素预防与管理外，开发心血管病早期诊断的便携平台至关重要。现有急性心肌梗死（AMI）检测准确性良好，但依赖昂贵且稳定性差的捕获抗体。考虑到发展中国家的巨大需求，本研究开发了一种用于检测肌钙蛋白T（TnT，AMI首选生物标志物）的亲和生物传感器。该传感器将稳定...
基于将复杂样品中分析物浓度转换为单一电化学信号的生物传感器，是低成本、高通量、便携且可再生的传感平台候选者。本文报道了一种用于全血中抗肿瘤药物检测的简单实用分析装置，并以甲氨蝶呤（MTX）为模型体系。该传感器将新型碳基复合材料——钨磷化物嵌入氮掺杂碳纳米管（WP/N-CNT）固定于电极表面，以支持氧化还原循环。氮掺杂碳纳米管（N-C...
电化学免疫传感器利用抗体作为捕获和检测元件，通过抗原-抗体结合产生可测量的电荷，实现目标分子的定量分析，并可作为即时检测（POCT）的微型化装置。提高灵敏度是该类生物传感器发展的关键问题。现代纳米技术通过引入促进电子转移和增加信号标记物负载能力的纳米材料，并结合表面修饰与生物偶联技术，发展出高灵敏度电化学生物传感器。本综述介绍了用于...
本综述聚焦于基于纸基检测系统的电化学生物传感。文章讨论了现有二维和三维纸基传感器的不同设计以及制备技术，强调不同传感器设计、不同制备工艺和不同电极修饰方法对获得可靠、可重复读数的影响。多种纳米材料被用于修饰电极表面，以增强后续分析中的信号响应。综述按诊断、环境和食品检测等应用类别对已报道传感器进行分类。纸基电化学传感器的主要优势在于...
新型功能纳米材料和解析技术的引入，为电化学传感器与生物传感器平台/器件的发展提供了重要可能，可广泛应用于生物学、生物医学、生物技术、临床与医学诊断、环境与健康监测以及食品工业等领域。通过新的表面修饰、微加工技术和具有独特性质的多种纳米材料，结合合理设计的电极/溶液界面，可构建高灵敏、高选择性的电化学生物传感器平台，用于体内和体外医学...
临床诊断和即时检测对快速、低成本、高灵敏的生物标志物分析装置需求日益增长。本文综述了纳米多孔阳极氧化铝（NAA）作为生物传感平台用于检测临床重要生物标志物的进展。NAA 具有有序纳米孔、大比表面积、可调孔结构、化学稳定性、生物相容性以及良好光学和电化学性质，可通过阳极氧化制备并方便地表面功能化。文章介绍了 NAA 的制备、表面修饰与...
即时检测（POC）诊断设备有望在医疗保健中带来福音，尤其用于疾病诊断与检测。POC设备具有快速精确、便携、低成本、无需专用设备等优势。POC诊断研究的主要目标是开发芯片化、自包含的微型化设备，用于检测复杂样品中的不同分析物。微流控（MF）与先进生物传感技术的集成有望提升POC诊断。本文概述了用于制造基于微流控POC设备的不同材料（玻...
传染病是全球重大公共卫生问题，不仅造成大量人员伤亡，还带来巨大经济损失。为应对传染病，需要在即时检测（POC）场景下快速、准确地鉴定病原体。本综述系统介绍了基于核酸适配体的感染诊断策略。核酸适配体是具有高亲和力和高特异性的寡核苷酸，因制备成本低、易于化学修饰、化学稳定性高、重现性好、免疫原性和毒性低等特点，被广泛用作生物识别元件。综...
即时检测（POC）将诊断结果直接、即时地带给患者，但现有试纸和侧流层析多为定性或半定量，难以满足临床对准确定量结果的需求。本文提出一种面向定量 POC 诊断的非法拉第电化学生物传感器设计模板，重点研究构建非法拉第生物传感器时的关键参数。作者采用 COMSOL 有限元建模与电化学测量，系统评估共面三电极（工作电极 WE、参比电极 RE...
恒电位仪的微型化、低成本化，同时保持完整测量性能（带宽、阻抗容性/感性分量测定及并行筛查）仍是生物电子学中的未解难题。本文提出将简单模拟电路、高性能微控制器与数字锁相滤波相结合，作为复杂且不完整架构的替代方案。作者开发并验证了一套低成本采集电子系统，与包含8个金工作微电极及集成参比/对电极的生物传感器平台完全集成，原型制造成本低于3...
癌症是全球主要死因之一，其早期诊断长期是科学家和临床医生关注的重点。近年来，纳米技术赋能的诊断方法为识别多种癌症相关生物标志物提供了重要支持。这些生物标志物可表现为过表达蛋白/表面抗原、代谢物、miRNA以及完整细胞等形式。已有多种方法用于检测癌症生物标志物，其中电化学传感器因高灵敏度、高选择性、鲁棒性和可微型化即时检测优势而受到重...
结核病是重大公共卫生问题，2015年影响超过1040万人，是感染性病因中发病和死亡的主要原因之一。目前结核即时检测主要依赖齐-尼氏痰涂片镜检，该方法繁琐、易受人为误差和感染风险影响，检出限约为10^4 cells/mL。在资源匮乏地区，迫切需要更实用、检出限更低的检测手段。本研究采用磁阻生物传感器检测卡介苗（BCG）细菌，作为结核分...
寨卡病毒（ZIKV）已成为全球公共卫生挑战，亟需可快速、低成本、准确部署的即时诊断方法。本文报道一种可快速部署的生物等离激元纸基器件（BPD），用于通过定量检测血清中抗寨卡病毒非结构蛋白1（NS1）IgG和IgM来诊断ZIKV感染。该器件以ZIKV-NS1蛋白为捕获识别元件，以金纳米棒（AuNRs）为等离激元纳米换能器，基于局域表面...
随着预防性医疗的推广，传感器技术改进对降低全球医疗成本至关重要。即时检测(POC)诊断可缩短检测时间、减少人工，并因便携设计避免样本运输成本；无标记检测则提高了生物分子检测的通用性。本文报道一种基于阻抗的POC生物传感器，通过阻抗谱检测微加工芯片表面修饰的变化。研究采用金纳米颗粒(GNP)评估新芯片的传感能力，并利用阻抗测量监测传感...
本文报道了一种基于磁化碳纳米管（MCNTs）和侧流层析试纸条生物传感器（LFSB）快速、低成本、灵敏检测全血中糖类抗原19-9（CA 19-9）的方法。MCNTs通过在短化多壁碳纳米管（MWCNTs）分散液中共同沉淀三价和二价铁离子，在其表面沉积磁铁矿（Fe3O4）纳米颗粒制得。抗CA 19-9抗体（Ab1）共价固定在MCNTs上，...
过去数十年，氧化锌（ZnO）基薄膜和纳米结构在多种应用中展现出优异性能。由于具有高等电点、生物相容性和多功能特性，ZnO 已被广泛研究用作生物传感器的换能材料。ZnO 的独特性质有助于保持固定生物分子的生物活性，并提升传感性能。随着多学科进展，诊断生物传感器正从传统临床实验室扩展到即时检测（POC）和家庭场景，ZnO 传感平台已实现...