在临床实践中，红细胞（erythrocyte）沉降率是筛查中风、感染性疾病和恶性肿瘤等多种疾病的常用指标。传统病理检测通常需要1–2 h，且按Westergren金标准法每次需采集4–5 ml血液。为克服上述限制，本文提出一种快速（约1 min）且高能效的方法，在微流控芯片上利用电驱动微小血滴（约8 μl）的动态铺展，同时测定红细胞...
本综述报道了石墨烯基微流控传感器在制备与应用方面的最新进展。微流控技术为石墨烯生物传感器在临床诊断、生物检测、健康监测和环境监测中的应用提供了重要可能。与传统光学、电化学和生物传感系统相比，石墨烯与微流控的结合可实现器件微型化，降低响应时间和化学试剂消耗，并提高重现性与灵敏度。文章总结了石墨烯微流控传感器在材料制备、器件组装和芯片材...
尽管纳米医学在过去十年取得显著进展，但基于纳米技术的治疗体系向临床应用转化仍然缓慢，主要原因之一是缺乏能够模拟人体内环境并预测纳米材料性能与生物毒性的稳健临床前组织培养平台。器官芯片（OoC）是新型微流控工具，可在微尺度模拟复杂人体器官功能。这些集成微流控网络与三维组织工程模型相结合，显示出减少临床前与临床试验结果差异的潜力。然而，...
蛋白质生物分子是多种疾病和感染的标志物，也是生物传感研究的重要对象。荧光检测被认为是灵敏度最高的生物传感技术之一，但此前尚无研究证明全介质超表面可用于高灵敏度荧光传感。本文提出一种高效荧光传感平台，并证明全介质超表面荧光生物传感器能够直接检测代表性抗体免疫球蛋白 G（IgG），检测浓度可达 pg/mL 或数十 fM 量级。该传感器还...
本文报道一锅法合成新型水凝胶基阴离子交换膜（AEM），仅用单相单体混合物消除表面异质性，并在电流-电压特性（CVC）曲线过极限区产生可重复电对流微涡。以二烯丙基二甲基氯化铵（DDA）为主单体提供阳离子电荷基团，2-羟乙基甲基丙烯酸酯（HEMA）和乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）为辅助结构单体。均匀膜结构使探针-靶标表面复合物可门控...
本综述旨在总结人胰腺器官芯片（pancreas-on-a-chip, PoC）技术作为复杂体外胰岛生理建模平台的最新进展，并评估其用于临床胰岛移植的可行性。目前，PoC微流控平台主要证明了在标准化条件下长期培养胰岛并研究其功能的原理可行性。通过采用成像兼容生物材料和生物传感技术改进微流控设计，有望成为预测胰岛移植结局的新型工具。将胰...
内分泌干扰物（EDs）是一类可模拟或干扰机体激素、损害人和动物内分泌系统正常功能的污染物，天然或人工合成的 EDs 可参与发育、繁殖和免疫过程，并引发多种疾病与障碍。酶联免疫吸附测定（ELISA）和色谱法仍是 EDs 检测的金标准，具有高灵敏度、稳健性和准确性，但成本高、耗时长，且需要大型设备或专业人员。另一方面，EDs 的早期现场...
声流控是声学技术与微流控技术的融合，可实现对微/纳米物体的无接触、生物相容且精确操控。本文报道了一种基于声流控诱导纳米颗粒富集的双模态信号放大平台。该双功能生物传感器可分别进行高灵敏免疫荧光或表面增强拉曼光谱（SERS）检测。平台利用表面声波将纳米颗粒聚集在玻璃毛细管的中心或边缘，仅通过改变输入频率即可调节聚集位置。免疫荧光检测通过...
印刷电化学生物传感器近年来在基础研究到家庭即时检测等领域日益重要，为利用电学性质实现细胞和生物分子的低成本、快速、无创和/或连续监测提供了独特机会。印刷技术可将更简单、可定制的传感器制造与高分辨率、微型化及复杂微流控和电子系统集成相结合。灵敏度、重复性和稳定性等计量学特性是评估传感器本身的关键挑战。本综述概述了印刷电化学生物传感器在...
生物微机电系统（BioMEMS）是微机电系统（MEMS）在生物与生物医学领域的应用，近年来在疾病检测、诊断、治疗、药物递送、植入器件和组织工程中受到广泛关注。生物传感器与 BioMEMS 的核心目标之一是发展可在患者现场快速、准确进行预后或诊断的即时检测（POC）系统。分析物中颗粒的操控是 POC 与生物传感器平台的关键任务。介电电...
过去数十年，疾病诊断、药物研发与环境健康安全对生物传感器技术的需求快速增长。光学谐振器生物传感器凭借强光限制与共振特性，可实现生物分析物的高灵敏、快速、无标记检测；微流控与微纳加工进步又使其能够小型化，并在小体积样品中同时检测多种分析物。因此，该类传感器不仅适用于常规医学诊断，也被视为有前景的即时检测平台。本综述系统回顾近五年无标记...
乳腺癌是女性中最常见的癌症，早期诊断可显著提高生存率。目前乳腺摄影、磁共振成像、超声和组织活检是主要诊断技术，但存在设备昂贵、需专业人员操作、数据分析复杂、活检侵入性强以及多路复用能力有限等不足，使低收入人群难以负担。近年来，基于生物传感器的诊断技术因高通量、无创、成本低、结果易解读和可多路复用等优势受到关注，并可针对特定乳腺癌生物...
癌症是全球主要致死疾病之一，早期诊断对提高生存率至关重要。基于生物标志物的生物分析可为癌症筛查提供重要手段。高灵敏度、高特异性、低成本、快速且低检出限的生物传感器是实验室检测的实用替代方案。表面等离子共振（SPR）技术已趋于成熟，可用于临床样本中肿瘤标志物的检测与定量。本综述系统介绍SPR生物传感器的基本概念与性能特征，重点讨论新型...
精确监测生物流体中的特定生物标志物对疾病早期诊断和治疗规划至关重要。本文报道了一种名为PRADA（Portable Reusable Accurate Diagnostics with nanostar Antennas）的新型生物诊断传感器，用于在微流控平台中以约50 μL小体积实现多标志物检测。PRADA同时检测心肌梗死相关标志...
莱姆病是由伯氏疏螺旋体等螺旋体引起的虫媒传染病，过去四十年持续流行于北美及世界多地。现有诊断标准对晚期病例较可靠，但早期诊断困难，且常规方法成本较高、依赖实验室分析。生物传感器将生物识别元件与化学换能技术结合，有望提供简便、廉价的替代诊断手段，并改善早期莱姆病检测。本综述系统回顾莱姆病生物传感器研究现状，重点讨论微流控、场效应晶体管...
便携式生物传感器近期发展使生物标志物快速、准确、现场检测成为可能，有助于通过控制传染源预防疾病传播。在偏远环境开展准确现场诊断与检测，需要更少侵入性的样本采集。唾液、汗液、血液、尿液等易获取体液已被用于无创或微创采样。寻找准确生物标志物对疾病早期临床干预和治疗至关重要，这些可靠标志物也可用于监测疾病进展。本综述总结便携式生物传感器检...
天然产物（NPs）是食品、医药、农业、环境及多个工业领域的重要资源。其有益活性与潜在毒性使其检测、鉴定和定量成为应用前提。传统仪器方法通常需要耗时样品前处理和分析，而生物传感器可在复杂介质中快速检测 NPs，尤其适合高通量、快速检测需求。本文综述了用于检测 NPs 的多种生物传感器，包括基于酶、抗体、核酸、适配体和全细胞的识别体系，...
乳酸（LA）在肿瘤代谢及多种癌症恶性进展中发挥重要作用。本文报道了一种一步法、免清洗的微流控微滴生物传感器方法，用于高灵敏检测单个肿瘤细胞分泌的乳酸。该方法将乳酸脱氢酶（LDH）辅助的乳酸化学转化反应集成于体积约4.2 nL的水包油微滴中，使乳酸在LDH催化下氧化为丙酮酸，同时烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）被还原为具有内源荧光的NA...
现有革兰氏分型和早期病原诊断主要依赖革兰染色、培养、ELISA、PCR和基因芯片，操作繁琐且耗时；诊断延迟或不准确可能导致危急感染、抗生素滥用和耐药菌增加。本文报道一种高性能抗生素偶联石墨烯微图案场效应晶体管（ABX-GMFETs），用于现场革兰氏分型并检测样品中革兰氏阴性菌和阳性菌。该平台由识别探针与新型界面化学化合物修饰的石墨烯...
新型冠状病病毒SARS-CoV-2的出现凸显了快速、准确、即时检测（POC）诊断的迫切需求。当前全球检测能力不足，难以满足重启社会活动期间的扩大检测目标。本综述聚焦于用于诊断COVID-19感染的芯片实验室（lab-on-chip）生物传感平台的发展。文章讨论了芯片实验室技术在应对全球大流行中的优势，包括低成本、从样品到答案的快速处...