酶联免疫吸附试验（ELISA）广泛用于疾病生物标志物检测，但步骤耗时且依赖昂贵仪器，难以用于资源有限场景的即时检测（POC）。本文开发了一种集成于纸/聚合物混合微流控装置上的多色比色ELISA生物传感器，用于快速、视觉化检测疾病生物标志物，无需昂贵设备。该平台基于3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）的催化氧化与金纳米棒（AuN...
利用金属纳米颗粒的等离激元PCR相比商用热循环仪在成本、体积和处理时间方面具有显著优势，但由于强荧光猝灭，基于等离激元纳米颗粒的PCR通常需要离心和凝胶电泳等额外后处理步骤，从而增加总诊断时间，抵消快速热循环带来的益处。本文报道了一种基于原位终点荧光检测的快速、灵敏的等离激元光热PCR（PPT-PCR）检测方法。该方法采用等离激元磁...
本文是《Frontiers in Chemistry》纳米酶研究专题的编辑评论，系统概述了纳米酶作为人工酶的功能纳米材料在理性设计与生物医学应用中的进展。纳米酶可在温和条件下模拟天然酶催化底物转化，并具备多功能性、催化活性可调、成本低、可规模化生产及稳定性高等优势。专题收录了13篇论文，重点介绍了基于纳米酶的传感探针：PdCuAu纳...
背景：抗原即时检测（AgPOCT）可加速 SARS-CoV-2 检测。本研究比较 7 种商用 AgPOCT 的分析灵敏度和特异性。方法：单中心实验室评价 Abbott Panbio、RapiGEN BIOCREDIT、Healgen、Coris BioConcept、R-Biopharm RIDA QUICK、nal von min...
本文提出一种可用于即时检测的发光传感平台，用于判断特定寡核苷酸序列的存在并测定其浓度。该传感器通过两种策略实现低至50 fM的检出限：其一，使用单链DNA（ssDNA）功能化磁性微球，在样品中存在目标序列（miR-21-5p DNA类似物）时，捕获并浓缩ssDNA-上转换纳米颗粒（ssDNA-UCNPs）于固体支撑面上；其二，利用光...
代谢物酶促比色分析可提供与疾病发生和进展相关的能量转换及生物合成特征。基于二维过渡金属二硫化物（TMDCs）的微型光电探测器有望推动采用高灵敏酶促比色检测的即时诊断。降低诊断成本需要批量多样本检测，因此构建性能一致的少层 TMDC 光电探测器阵列对实现微型批量多样本酶促比色分析至关重要。本文构建了 4×4 像素少层二硫化钼（MoS2...
糖化血红蛋白（HbA1c）是血红蛋白与血液中升高葡萄糖自发反应生成的产物，属于晚期糖基化终末产物，是糖尿病临床诊断中最重要的指标之一，可作为血糖测定的替代或补充。与血糖诊断相比，HbA1c水平受短期血糖波动和糖尿病代偿问题影响较小。质谱和色谱技术是HbA1c测定的标准方法，但相比血糖检测，目前仍缺乏适用于即时检测（POCT）的简便H...
乳酸是重要有机分子，在人体缺氧时经厌氧代谢过量产生，其浓度与出血、呼吸衰竭、缺血等医学状况相关。本文报道一种石墨烯基乳酸生物传感器，用于检测缓冲液和血浆中L-乳酸浓度。器件活性表面石墨烯通过乳酸脱氢酶（LDH）功能化，并采用Nafion、壳聚糖和戊二醛构建固定化基质，以保证酶稳定性并提高选择性。器件在不同液体中测试浓度范围内呈现线性...
食品安全是当前人类生命健康的重要议题。多种荧光纳米材料已被用作食品安全即时检测（POCT）的标记材料，但传统荧光纳米材料易发生聚集导致猝灭（ACQ），从而降低检测灵敏度。相反，聚集诱导发光体（AIEgens）因能在聚集态增强发光，有望提高食品安全POCT的灵敏度与通量。黄曲霉毒素B1（AFB1）和环吡咯酸（CPA）等霉菌毒素严重威胁...
本文报道了一种结合重组酶聚合酶扩增（RPA）的电化学生物传感器，用于快速、灵敏检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）。该传感器基于多微电极阵列芯片，包含参比电极、对电极和5个独立工作电极，可通过差分脉冲伏安法（DPV）同时检测多个靶基因。RPA反应中，RPA扩增子与工作电极上固定的巯基修饰引物杂交，随着扩增子积累，...
本文报道了首个用于多种生物流体中甘氨酸定量检测的安培型生物传感器。该传感器基于一种新型醌蛋白，可高特异性催化甘氨酸氧化，并将该过程与酶反应产生的过氧化氢存在下普鲁士蓝的氧化还原转换相耦合。优化的传感器设计将醌蛋白有效包埋于壳聚糖基质中，并在外层添加 Nafion 层，以抑制基质干扰，尤其抑制已知影响普鲁士蓝氧化还原行为的抗坏血酸。分...
甘油是脂解的临床生物标志物，主要由脂肪组织产生。在代谢和心血管疾病、癌症恶病质等病理状态，以及运动等能量应激下，血甘油升高，因此准确监测甘油在多种医疗场景中很重要。现有甘油定量方法昂贵、耗时，且需从全血中分离血浆再外推血甘油含量。本文报道了一种新型即时检测甘油仪 DietSee，基于试纸条生物传感器，可在 6 s 内直接定量全血甘油...
呼吸道病毒对人类健康构成严重威胁，并可引发毁灭性流行病，因此亟需快速、灵敏、准确的方法鉴定和定量病毒。电化学生物传感器用于呼吸道病毒检测已成为发展最快的领域之一。本文系统综述了电化学生物传感器在呼吸道病毒检测中的最新进展，内容按呼吸道病毒常见检测对象、电化学生物传感器基础、用于呼吸道病毒检测的电化学生物传感器以及未来挑战展开。文中介...
尿液总蛋白检测是监测糖尿病肾病的重要指标，但现有方法多依赖大型、昂贵的实验室化学分析仪，难以用于即时检测或家庭监测，且无法实时读数。本研究开发了一种微型光电生物传感器，采用垂直腔面发射激光器（VCSEL）作为激发源，并结合蛋白诱导荧光增强（PIFE）快速蛋白检测法，可在数秒内动态测量蛋白加标缓冲液、血清和尿液中的蛋白浓度。该传感器在...
自2019年12月以来，新型冠状病毒（SARS-CoV-2）疫情迅速蔓延，准确、快速、灵敏的诊断对控制传播和降低病死率至关重要。目前用于识别SARS-CoV-2或新冠感染的方法包括胸部CT、全基因组测序以及逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）等分子方法。本文作为综述，系统讨论了当前用于SARS-CoV-2鉴定的诊断技术，重点介绍光学生...
激光刻写石墨烯（LSG）电极在灵敏度、生物探针直接固定及即时检测（POC）集成方面仍存在局限。本文报道了一类新型纳米结构金修饰LSG（LSG-AuNS）电化学传感系统，由LSG-AuNS工作电极、LSG参比电极和LSG对电极组成。LSG-AuNS电极通过在0.5 M HCl中的50 mM氯金酸（HAuCl4）溶液进行恒电位电沉积制备...
基于纳米技术的微型化器件在临床前与临床研究中取得突破，推动了以生物标志物为基础的诊断设备发展，用于结核、疟疾和癌症等疾病检测。纳米材料因高比表面积和量子限域效应，可改善生物流体中临床相关生物分子的检测限，有助于将台式平台转化为即时检测(POC)筛查设备。纳米材料基生物传感器制造技术也简化并改善了口腔癌(OC)或口腔鳞状细胞癌(OSC...
尿酸分析对痛风的预后、诊断和治疗至关重要。现有技术或缺乏特异性，或性能不足，难以满足即时检测（POC）尿酸监测需求。本文首次报道一种基于三维超级取向碳纳米管（SACNT）阵列的电化学生物传感器，用于POC尿酸监测。该传感器工作电极由有序三维SACNT阵列构成，并通过沉淀和交联程序固定尿酸酶。该结构具有更高酶密度、与反应物更大的接触面...
异常DNA甲基化驱动肿瘤发生，凸显了开发便携、快速且灵敏的特定癌症预后基因甲基化检测策略的迫切需求，以推动精准医学普及。本研究基于侧流层析试纸条建立了一种可同时实现视觉与磁学判读的位点特异性DNA甲基化生物传感器。通过在PCR中引入地高辛和生物素标记引物，扩增子可被传感器中的金磁性纳米颗粒（GMNPs）识别并捕获。GMNPs作为信号...
在全球范围内，当前疫情态势反映出病原体所致传染病发病率上升，其快速传播威胁人群健康与经济。传统诊断工具耗时长、依赖复杂实验室流程，难以满足医疗需求。即时检测（POCT）可在现场数分钟内提供快速、实验室质量的微生物诊断，有助于传染病早期发现、及时治疗并阻断传播。本文综述了近期开发的POCT诊断技术与医疗物联网（IoMT）集成或未来集成...