近期纳米生物传感器进展正在重塑临床诊断，使多种生物标志物的高灵敏、高精度检测成为可能。本迷你综述系统讨论了纳米生物传感器技术向临床相关即时检测（PoC）和可穿戴设备转化中的机遇与挑战。文章重点强调多路复用策略与微流控平台、自适应人工智能（AI）算法的整合，三者共同支持实时、高通量和个性化健康监测。文中比较了用于多标志物诊断的电化学与...
本文报道了羧基功能化碳纳米管（CNT-COOH）作为氧敏感电化学平台，用于平行多分析物酶学生物传感。该平台通过将羧基功能化单壁碳纳米管共价沉积到修饰有4-氨基硫酚自组装单分子层的纳米结构金电极上构建而成。原子力显微镜表征显示，碳纳米管通过末端与表面连接，并主要呈水平取向。将葡萄糖氧化酶、乳酸氧化酶、谷氨酸氧化酶和酪氨酸酶分别固定于电...
多分析物侧流层析试纸条（multiplex lateral flow assays, LFAs）是快速诊断领域的重要进展，可在一张试纸条上同时完成多项检测，满足易用、低检出限和高特异性的基本要求。该类方法通过多种检测标签、纳米材料、免疫识别、核酸探针以及信号/靶标放大策略，实现临床诊断、食品安全和环境监测中的多靶标分析。本文综述多分...
本研究开发了一种仅基于激光诱导石墨烯（LIG）平面电极系统的多分析物汗液传感方法。LIG 具有三维石墨烯结构，比其他碳电极更易制造，并可大规模制备成电极，因此适合低成本可穿戴即时检测传感器。文中证明 LIG 可在汗液多分析物系统中同时支持伏安法、电位法和阻抗法三种电化学传感策略。结合电极沉积 Ag/AgCl 参比电极的电位法钾离子选...
本文报道了利用纳米点印技术在电容场效应生物传感器上实现多酶固定。纳米点印技术可在无需额外光刻图形化的情况下，以高空间分辨率将不同酶同时固定于传感器表面，并可调节施加到传感器表面的酶液量。研究选用以Ta2O5作为pH敏感换能层的电容电解质-绝缘体-半导体（EIS）场效应传感器，分别以皮升级液滴固定青霉素酶、脲酶和葡萄糖氧化酶三种酶。通...
代谢综合征是由不同代谢通路功能障碍引起的一组风险因素聚集，可增加高血糖、动脉粥样硬化、心血管疾病、癌症、神经退行性疾病等风险。由于该病不能仅凭单一标志物诊断，需要检测并定量多个标志物以评估个体代谢综合征风险。在此背景下，能够检测多种分析物的化学传感器和生物传感器可提供合适的诊断策略。该领域研究使传感器从第一代发展到第四代“智能”传感...
体声波（BAW）和表面声波（SAW）传感器件已成功用于多种气体传感、液体传感和生物传感应用。器件包括采用厚度剪切模的BAW传感器，以及采用瑞利波或水平极化剪切波（HPSW）的SAW传感器。传感器的分析物特异性与选择性主要由传感涂层决定。当需要检测一组分析物，或仅可获得选择性涂层（即对多种分析物均有响应的涂层）时，多传感器阵列具有优势...
为实现生理分子与环境污染物多分析物检测，作者首次利用辣根过氧化物酶（HRP）在过氧化氢（H2O2）存在下催化去甲肾上腺素（NA）氧化聚合，构建双酶生物传感器，并同步固定 HRP 与葡萄糖氧化酶（GOx）。所得 PNA-HRP-GOx/Pt 电极用于葡萄糖和 Cr(VI) 检测，PNA-HRP-GOx/PANI/Pt 电极用于 H2O...
厌氧消化过程中有机酸（OA）和挥发性脂肪酸（VFA）的积累是工艺失衡的重要指标，传统气相色谱、HPLC 或光度法存在样品前处理复杂、成本高和结果滞后等问题。本文报道了一种用于发酵过程多组分酸类分析的混合酶基电化学生物传感器系统。该系统由两个铂芯片多电极生物传感器组成：OA 传感器基于双酶原理，在同一芯片上分别固定 D-乳酸脱氢酶、L...
本文报道了一种基于酪氨酸酶（Tyr）催化 L-酪氨酸氧化聚合的新型安培双酶生物传感器。该传感器利用 L-酪氨酸氧化聚合物（PLT）在金电极表面原位固定 Tyr 和葡萄糖氧化酶（GOx），首次证明 PLT 可有效包埋高负载、高活性酶。所制备的 PLT-Tyr-GOx/Au 电极可同时用于葡萄糖（GOx 底物）、六价铬（GOx 抑制剂）...
本文介绍了一种基于白光反射光谱（WLRS）的无标记传感平台的开发及其生物分析应用。作者回顾了该系统从聚合物薄膜表征和挥发性有机化合物（VOCs）气体传感，发展到用于高分子量分析物（如蛋白质）和低分子量分析物（如农药）无标记检测的生物传感器。文章同时概述了从单分析物检测向多分析物检测、从实验室原型装置向适合现场检测的紧凑设备的演进。文...
霉菌毒素是真菌在粮食作物田间或储存过程中产生的次级代谢产物，具有急性毒性、免疫抑制、致突变、致畸甚至致癌作用，欧盟对谷物中多种霉菌毒素设定了限量。由于多分析物方法能降低分析时间和成本，生物传感器开发日益关注多种霉菌毒素的并行检测。本文报道一种基于可再生、可重复使用玻璃微芯片的间接竞争免疫分析方法，用于燕麦提取物中黄曲霉毒素、赭曲霉毒...
纳米尺度适配体（Aptamers, Aps）是短单链 DNA 或 RNA 寡核苷酸，可高亲和力特异性结合靶标，因而被视为强效诊断与分析传感工具，即适配体传感器。适配体通过系统进化指数富集（SELEX）从随机寡核苷酸库中筛选获得。本文综述并讨论适配体传感器领域最新研究，重点探讨其多分析物检测潜力。由于适配体在分析物存在下具有特异性折叠...
分子逻辑门是由生物分子和化学分子构建的设计，已成为硅基逻辑运算的替代计算方式。这些分子计算机能够接收并整合多种具有生化意义的刺激，产生明确输出，为需要处理复杂因素和精确控制的高级诊断与治疗开辟新研究途径。在分子门控器件中，布尔逻辑计算可由特定输入激活，并通过生物识别、生物催化和选择性化学反应精确处理。本综述总结了分子逻辑方法在生物传...
生物传感器被期望用于环境生物威胁、毒素、病毒和细菌等多种分析物的检测，理想情况下单一传感器应能同时检测多种分析物。此类分析物性质多样且尺寸差异显著，给高置信度仪器开发带来挑战。许多现有生物传感器采用功能化流动池，在空间定义阵列中固定抗体等识别元件，以特异性捕获目标物。为最优工作，阵列应在有效面积内对等效事件提供等效响应。本文使用光栅...
本文报道了一种基于双功能适配体和N-(氨基丁基)-N-(乙基异鲁米诺)功能化金纳米粒子（ABEI-AuNPs）的电化学发光（ECL）生物传感器，用于在同一份样品中同时检测腺苷和凝血酶。以链霉亲和素包覆金纳米粒子修饰电极，通过生物素—链霉亲和素作用固定生物素化双功能适配体（ATA），ATA由腺苷适配体和凝血酶适配体组成，作为捕获探针识...
传统荧光扫描仪依赖多个滤光片区分不同荧光标记，该机制存在局限：当使用多个荧光标记时，若发射光谱重叠则难以区分；且难以判断测量数据是否受基底或制备化学引入的杂散荧光污染影响。本文提出一种线监测高光谱荧光技术，并针对多通道微流控系统进行了设计与优化。与仅记录荧光强度的滤光片机制不同，该技术通过光谱仪记录样品平面上每个位置的全荧光光谱，再...
本文报道一种用于生物过程旁线（at-line）监测的多分析物传感装置，可同时监测葡萄糖、乙醇、溶解氧分压（pO2）和细胞密度。该装置将双电化学生物传感器、改造的原位显微镜和光纤 pO2 传感器集成到流动分析（FA）系统中。双生物传感器基于薄层流通池中的金双工作电极（串联构型），通过表面修饰实现无串扰检测。每个金表面先用半胱胺自组装单...
本文提出一种适用于水环境的平面波导双通道表面等离子共振（SPR）生物传感器，并通过本征模求解器结合完美匹配层（PML）进行理论仿真。器件由输入/输出波导段、中间连接段和两个活性区域组成，通道A采用金（Au）膜，通道B采用银（Ag）膜并覆盖保护/调谐层。作者证明该结构可通过选择材料与结构参数配置为多分析物检测模式或自参考模式：多分析物...
作者将单壁碳纳米管（SWNTs）与血红蛋白（Hb）在2,2,2-三氟乙醇中混合后直接电纺至玻碳电极表面，制备SWNTs–Hb复合微带修饰电极，并经戊二醛蒸气交联固定。傅里叶变换红外光谱表明微带中Hb保持天然二级结构，拉曼光谱证实SWNTs成功掺入。循环伏安法显示该复合微带具有明显的Hb血红素Fe(III)/Fe(II)直接电化学响应...