由呼吸道病毒SARS-CoV-2出现及COVID-19疫情引发的全球卫生危机，凸显了快速、准确且可负担的诊断检测的迫切需求，以便对人群进行广泛、大规模监测，从而有效管理和控制疫情传播。当前诊断技术主要依赖聚合酶链反应（PCR）检测，其具备所需灵敏度和特异性，但结果时间相对较长，包括将样品送至专业实验室，延误大规模检测。快速侧流试纸条...
亲和素与生物素具有已知最强且最特异的非共价相互作用，被广泛用于酶联免疫吸附测定（ELISA）等生物大分子检测。本研究结合石墨烯的高电导率（200,000 cm2V-1s-1）与亲和素-生物素相互作用，构建了一种新型石墨烯场效应晶体管（GFET）生物传感器，用于定量检测生物大分子。该器件由 Si/SiO2 基底上的六对叉指 Cr/Au...
本文开发了一种基于纸芯片距离读出的简单、快速、可视化 Hg2+ 检测策略。该策略利用 Hg2+ 介导形成 G-四链体-hemin DNAzyme：在 Hg2+ 存在下，两条寡核苷酸探针通过 T-Hg2+-T 碱基对杂交形成 G-四链体 DNA，并进一步结合血红素（hemin），形成具有催化活性的 G-四链体-hemin DNAzym...
金纳米颗粒（AuNPs）是生物医学诊断的重要组分，因独特理化性质被用于光热治疗、药物递送、光学成像、标记和生物传感。本综述介绍 AuNPs 的合成与表征技术最新进展。AuNPs 表征利用其表面等离子体共振（SPR）和尺寸依赖吸收位移等固有性质，也用于表征生物偶联 AuNPs。AuNPs 与生物分子的表面偶联被广泛用于生物传感。诊断装...
本研究报道了一种无需PCR的结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis, MT）即时诊断电化学生物传感器。该传感器以丝网印刷碳电极为基底，通过电聚合L-精氨酸形成带正电的ARGFILM修饰层，并以静电吸附方式固定15 μM的MT单链DNA探针，用于识别MT基因组中高度保守的IS6110序列。检测采用差分脉冲伏...
磁传感器在生物医学应用中具有巨大潜力，尤其适用于磁标记生物分子和细胞的检测。基于平面霍尔效应传感器相比其他磁传感器具有更优热稳定性的优势，作者设计了一种无需外加磁场即可检测磁标签的便携式生物传感器平台。该三层传感器由 Ta(5 nm)/NiFe(10 nm)/Cu(x=0–1.2 nm)/IrMn(10 nm)/Ta(5 nm) 组...
全纸生物传感器因成本低、制备简单、轻便便携而适用于现场检测，但纳米颗粒在干燥后易与纤维素不可逆结合，难以在纸基储库中稳定储存并按需释放。本文提出一种基于聚苯乙烯磺酸（PSS）修饰滤纸的纳米颗粒储库方法，用于储存蛋白修饰的金纳米颗粒（AuNPs）。将AuNPs点涂于PSS预处理滤纸上，干燥后可通过手指或夹子按压，使AuNPs从干燥储库...
本文报道了一种基于开源无线微流控恒电位仪的葡萄糖生物传感器。作者设计了名为 iMED 的三电极多通道恒电位仪，以运算放大器和 WiFi 微控制器为核心，可执行循环伏安法和安培法，并通过标准 WiFi 网络无线编程，将电化学数据上传至开源云服务器，无需台式计算机。iMED 与由同一微控制器控制的微流控系统整合，包含四个丝网印刷碳电极阵...
随着生物研究与临床诊断中对蛋白生物标志物快速、准确定量需求的增长，现有方法如酶联免疫吸附测定（ELISA）虽然准确，但操作复杂、耗时长且常需专业人员。本文探索开发一种无标记生物传感器，用于检测和定量标准蛋白。所开发传感器由碳纳米管（CNTs）、特异性抗体和纤维素滤纸组成，利用碳纳米管基传感系统的电阻变化检测牛血清白蛋白（BSA）作为...
准确、快速、低成本地定量疾病生物标志物，对开发早期诊断即时检测系统至关重要。CRISPR V型效应蛋白近期发现的反式切割特性，使其成为具有高精度潜力的生物识别工具。本文报道了一种基于CRISPR-Cas12a（cpf1）的电化学生物传感器（E-CRISPR），与基于光学转导的生物传感器相比，其成本更低且更便携。通过优化Cas12a的...
阿巴卡韦是广泛使用的HIV治疗药物，但约5%患者会发生危及生命的超敏反应，且该反应与HLA-B*57:01等位基因强相关。因此，用药前筛查HLA-B*57:01被推荐用于预防阿巴卡韦超敏反应。然而，传统PCR和序列分型等基因分型方法耗时长、成本高，限制了临床即时筛查。本研究开发了一种无标记叉指电极（IDE）生物传感器平台，将单克隆抗...
病原菌污染严重威胁人类健康与安全。在感染早期快速生物传感病原菌，有助于选择正确药物治疗、阻断病原传播，并降低死亡率和经济损失。传统方法如聚合酶链反应（PCR）和酶联免疫吸附试验（ELISA）准确有效，但操作复杂、耗时长。电化学发光（ECL）生物传感器兼具电化学与光致发光分析优势，适合高灵敏度、简便的病原菌检测。本综述总结近年来用于病...
本文开发了一种基于共反应剂修饰剂的放大电化学发光（ECL）传感方法，用于半乳糖（GA）的即时诊断。首先制备了富氮量子点（N-dots），其表面富含氮官能团，可在 ECL 反应中提供更多活性位点。随后研究了 H2O2 作为共反应剂修饰剂在 N-dots/K2S2O8 共反应剂 ECL 路径中的作用机制：H2O2 促进生成更多强氧化剂，...
本文报道了一种与智能手机兼容的低成本多孔硅生物传感器，其核心是将多孔硅微腔（PSiM）的结构色与光谱强度相关联。当目标分子被捕获并进入PSiM孔道时，多孔硅有效折射率发生变化，引起反射光谱位移和可见结构色变化；该变化可通过智能手机相机图像分析进行量化。系统仅需带通滤波器和3D打印盒等最少外部附件，利用手机LED闪光灯作为光源、手机相...
本研究报道了一种用于尿液葡萄糖半定量视觉筛查的新型电化学生物传感器。该非侵入性传感器将一次性纸基传感条与简单放大器电路及视觉读出模块集成。纸基传感条由五个酶活化电极组成，每个电极连接特定指示电路，当尿液中葡萄糖达到预设浓度时触发发光二极管（LED）点亮。器件具有低成本、可丢弃的纸基葡萄糖氧化酶（GOx）/聚(3,4-乙撑二氧噻吩):...
本文提出一种面向即时诊断的多功能酶试剂理性设计策略，以减少下游分离步骤并消除固定偶联化学试剂。融合蛋白将核心检测酶（单体沙胆碱氧化酶 mSOx 或辣根过氧化物酶 HRP）、可视化蛋白 mCherry 和内置二氧化硅亲和肽 R5 连接在一起。在大肠杆菌中表达时，可通过 mCherry 荧光增强和色卡对照半定量判断表达水平。R5 肽（S...
光学生物传感器，尤其是基于纳米等离激元技术的平台，近年来成为即时诊断（POC）疾病诊断与治疗随访的潜在解决方案。此类平台可提供无标记、即时出结果的检测，并采用小型化、易操作设备，有望克服传统诊断方法的部分局限。本文系统评述纳米等离激元生物传感器在POC诊断中的最新进展，重点讨论已证明可集成于便携平台的系统，并突出以蛋白质、核酸和细胞...
即时基因表达分析对快速疾病诊断具有重要意义，但传统技术受限于多重检测能力、设备体积和成本。本文提出一种基于巨磁阻（GMR）生物传感器阵列的基因表达分析平台，通过低成本磁检测实现多重转录本的检测与定量。本研究表征了聚合酶链式反应（PCR）扩增互补 DNA（cDNA）在 GMR 上对参考基因 GAPDH 的灵敏度、动态范围和定量准确性。...
本文提出一种用户友好、高灵敏的流感A(H1N1)病毒检测方法，利用量子点(Qdot)-适配体信标与三维(3D)光子晶体(PC)中的光导协同作用。采用基于荧光探针的“OFF–ON”检测方案：先制备Qdot-适配体信标与暗淬灭剂标记的守护DNA(G-DNA)混合物，通过荧光共振能量转移(FRET)将Qdot荧光淬灭至极低水平，即OFF态...
传染病和抗菌药物耐药性是发展中国家的重大负担，当地特殊条件阻碍既有医疗基础设施的部署。生物传感器在发达国家已广泛应用，尤其在诊断领域，其成熟度已可进一步探索多重检测与自动化，以缩短出结果时间。然而，将其转化到资源有限环境并非易事。为理解促进或阻碍生物传感器在低资源环境应用的因素与障碍，本文从多个角度分析：首先，器件技术本身需重新设计...