A rapid point-of-care test for vancomycin monitoring at the clinical bedside.
万古霉素需依据治疗药物监测进行个体化给药，但现有实验室检测耗时长且依赖中心实验室。本文报道一种竞争式微阵列检测，构建于聚(oligo(ethylene glycol) methacrylate-co-glycidyl methacrylate)（POEGMA-co-GMA）聚合物刷上，并集成到一次性微流控卡盒与便携读数仪中，可在30...
Noninvasive measurement of glucose and lactate in thermoregulatory sweat in neonates and adults.
早产新生儿易受低血糖、高血糖和乳酸异常影响，传统依赖有创间歇采血，疼痛且可能引起并发症。本文开发了一种非侵入性可灌注皮肤采样贴片，用于在无外部诱导出汗条件下采集低流量热调节汗液中的分析物，并结合微流控生物传感器分析技术检测皮肤葡萄糖和乳酸。研究在新生儿重症监护病房中验证了该技术用于早产儿非侵入监测的潜力。结果显示，皮肤葡萄糖水平与同...
Correction: Multianalyte nano-biosensor diagnostics: advances through microfluidic and AI integration.
本文是《生物工程和生物技术前沿》期刊发表的一篇更正文章，针对 Pathak 等人题为“多分析物纳米生物传感器诊断：微流控与人工智能整合的进展”的论文进行更正。更正内容包括：原发表版本遗漏了作者 Shadi Bazazordeh 的单位“比利时鲁汶大学凝聚态物质与纳米科学研究所”，现已补充；原发表版本遗漏了作者 Arnaud Delc...
Optical Biosensors-Principles of Operation and Applications.
生物传感器通常由识别元件和换能器组成：识别元件选择性检测生物分析物，换能器将测得的物理化学性质转换为电信号，再经放大、处理并在用户界面显示，通常还存储于数据系统中。此类传感器可应用于个性化医疗、药物发现、食品安全和植物病害诊断等广泛领域。便携式生物传感器常基于微流控系统或微机电系统（MEMS），用于测量物理或化学参数。尽管生物传感器...
Artificial Intelligence-Enabled Bioengineering of Extracellular Vesicle Platforms in Cardiovascular Medicine.
细胞外囊泡（EVs）在心血管诊断与治疗中具有重大潜力，但其临床应用受分离效率、亚群异质性、分析标准化和制造可扩展性等问题限制。人工智能（AI）与机器学习（ML）通过数据驱动的平台工程为克服这些限制提供计算框架。本综述考察心血管医学中三个相互关联的 EV 平台支柱中的 AI 辅助策略：（i）分离与处理平台，ML 算法优化微流控分离并提...
In Situ Single-Particle LSPR Biosensor for Amplification-Free Detection of miR-451 via Dark-Field Scattering Spectroscopy.
结直肠癌（CRC）早期常无症状且结肠镜具侵入性，因此发展非侵入性生物标志物检测方法对降低死亡率至关重要。miR-451已被报道为CRC相关候选生物标志物。本文提出一种基于金纳米颗粒（AuNPs）的原位单颗粒光谱检测策略，用于无扩增定量检测miR-451。在功能化微流控基底上固定AuNPs，可实时监测单颗粒局域表面等离子共振（LSPR...
Point-of-Care Diagnostic Technologies for Antimicrobial Resistance: Principles, Platforms, Clinical Impact, and Future Directions.
抗微生物耐药（AMR）是全球医疗的重大威胁，主要由病原菌鉴定和药敏试验延迟或不足驱动。传统培养法需数天，常导致广谱抗生素经验性使用和耐药菌扩散。床旁（POC）快速且可临床行动的诊断可弥补这一缺口。本综述系统梳理当前与新兴 POC AMR 诊断技术，概述其基本原理与机制分类，包括表型、基因型、免疫学和生物传感器方法。文章重点评述快速表...
Cell-Based Immuno-Biosensors Using Microfluidics.
基于细胞的免疫生物传感器是研究生物细胞免疫反应的新型平台，可提供更接近生理和病理状态的实时信息。这些系统以活免疫细胞为主要组分，能够高灵敏度、无标记地检测疾病相关生物标志物和细胞特征。与微流控及器官芯片技术的结合，使细胞微环境可被精确操控，不仅实现高通量筛选，也推动更小、更便携的即时检测系统发展。本文综述了微流控细胞基免疫生物传感在...
Microfluidic-Based Whole-Cell Biosensor Systems-Challenges and Future Applications.
近年来，将全细胞生物传感器集成到微型测量装置中，以利用其小型、快速、低成本、高灵敏、高特异以及即时检测等协同优势，受到持续关注，并已提出多种装置。许多装置在各自领域被视为强大系统，但预期成功往往未能实现，相关系统仍停留在概念验证阶段。本文阐述此类系统若要成功开发并实际应用，必须克服的障碍和可能挑战。进一步，作者批判性讨论并排序系统开...
Early-stage multi-cancer detection through a plasma extracellular vesicle protein signature.
小细胞外囊泡（sEV）为癌症无创检测提供了有前景的途径，但基于sEV的诊断转化仍有限。本研究基于同基因人支气管上皮细胞（HBEC）癌变模型的蛋白质组学分析，鉴定出由血栓反应蛋白-1（THBS1）、nidogen-1（NID1）、五肽重复蛋白-3（PTX3）和versican（VCAN）组成的四蛋白sEV生物标志物面板。该面板在22种...
A multi-readout photonic sensor for rapid diagnosis of Von Willebrand disease.
冯·维勒布兰德病（VWD）由von Willebrand factor（VWF）的定量或定性异常导致凝血障碍。目前诊断需分别测定VWF浓度及其与多种蛋白的结合活性，流程复杂、昂贵且耗时。本文报道一种多重生物传感器，可在血浆中同时测定VWF浓度和结合活性，实现VWD快速诊断及亚型区分。该传感器以18通道光子环谐振器为核心，采用一次性侧...
Multianalyte nano-biosensor diagnostics: advances through microfluidic and AI integration.
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...
Advances in biosensor technologies for the detection of antimicrobial resistance in
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的持续上升凸显了对快速、灵敏且便携诊断技术的迫切需求。本文系统综述了生物传感器技术在金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）及其耐药基因检测中的最新进展，重点涵盖纳米材料、适配体、CRISPR/Cas系统和微流控芯片（lab-on-a-chip）平台的整合...
Next-Generation Diagnostic Technologies for Dengue Virus Detection: Microfluidics, Biosensing, CRISPR, and AI Approaches.
登革热仍是全球主要蚊媒传染病，每年感染人数超过4亿，并可能进展为登革出血热等重症。传统诊断方法如病毒分离、逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）、酶联免疫吸附试验（ELISA）和血清学检测虽准确，但常受高成本、操作繁琐、依赖中心实验室和周转时间较长等限制。本综述系统梳理登革病毒诊断技术的原理、性能与局限，重点讨论病毒RNA、非结构蛋白1...
Microfluidic-Integrated, Ring-Resonator-Assisted Mach-Zehnder Interferometer (μFRA-MZI) as a Label-Free Nanophotonic Sensor.
环辅助马赫-曾德尔干涉仪（RA-MZI）具有高灵敏度和快速光学响应，已用作无标记纳米光子生物传感器。然而，大多数基于RA-MZI的生物传感器需要对环表面进行化学修饰，以固定可与目标分子相互作用的生物分子。本文报道了一种新型微流控集成RA-MZI（µFRA-MZI），其微流控通道直接制作在光子环谐振器上方。µFRA-MZI可在不化学修...
Harnessing
环境污染已成为全球公共健康的重要风险。秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans, C. elegans）因体型小、透明、遗传背景清晰、生命周期短、易于培养，已成为环境毒性研究的理想模式生物。本文综述了 C. elegans 作为环境生物传感器的生理基础，包括其消化、生殖、内分泌、感觉和神经肌肉系统对污染物的整体响应...
Continuous Optical Biosensing of IL-8 Cancer Biomarker Using a Multimodal Platform.
本研究开发了一种提供光学读出的无标记生物传感器，用于连续检测人白细胞介素-8（IL-8）。IL-8在多种癌症中过表达，可作为癌症预后评估和治疗评价的生物标志物。作者构建了紧凑、便携且易组装的生物传感模块，将流体芯片、生物传感芯片和基于光纤的光学读出头集成于单一模块。生物传感芯片由共振纳米柱换能器（RNP）阵列组成；RNP面朝下集成到...
Electrochemical Biosensing for Antibiotic-Resistant Bacteria: Advances, Challenges, and Future Directions.
耐药菌（ABR）快速上升构成紧迫全球健康挑战，亟需开发高效且可规模化的诊断技术。电化学生物传感器因高灵敏度、高特异性和良好的适应性，成为即时检测应用的有前景方案。这些平台利用生物识别元件、先进电极材料、微生物酶和氧化还原活性代谢物，在分子水平识别抗生素耐药谱。微流控和片上实验室系统的最新进展实现了实时、高通量抗菌药物敏感性试验，显著...
All-in-One Sustainable Thread Biosensor for Chemiluminescence Smartphone Detection of Lactate in Sweat.
微流控线基分析装置（µTADs）因低成本、便携和可持续而成为可穿戴生物传感平台。现有 µTADs 多基于比色或电化学检测，但灵敏度与准确性仍具挑战。为此，作者首次将化学发光（CL）引入 µTADs。利用乳酸氧化酶（LOx）催化乳酸氧化生成过氧化氢，并耦合增强型鲁米诺/过氧化氢/辣根过氧化物酶（HRP）化学发光体系，构建了棉线基化学发...
An Organ-on-a-Chip Modular Platform with Integrated Immunobiosensors for Monitoring the Extracellular Environment.
采用人细胞的器官芯片（OoC）系统可模拟人体器官功能及其生理微流控环境，但当前OoC技术仍缺乏集成于微流控平台的生物传感器，难以对细胞行为及其对外界刺激的响应进行连续实时监测。本研究旨在开发并将生物传感器集成到模块化OoC平台中，以实时监测不同刺激下细胞环境的变化。文中演示了将生物传感器阵列串联模块化集成到OoC平台，并验证其可维持...