Few-Layer MoS
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...
A Miniature Bio-Photonics Companion Diagnostics Platform for Reliable Cancer Treatment Monitoring in Blood Fluids.
本文报道了一种用于癌症治疗监测的光子生物传感器装置，作为伴随诊断工具。该装置整合光子、纳米生化、微流控和读取/封装平台等多学科概念，旨在克服检测可靠性、灵敏度、特异性、紧凑性和成本方面的限制。光子传感器基于硅氮化物基底上的六个非对称马赫-曾德尔干涉仪（aMZI）波导阵列，通过测量分析物结合到功能化 aMZI 表面所引起的输出信号相位...
Modular microring laser cavity sensor.
本文提出并实验演示了一种用于传感应用的模块化微环激光器（MML）腔。与传统简单环腔相比，MML 将激光腔划分为多个可独立设计的区域，使灵敏度、功率效率、自由光谱范围等生物传感器性能参数能够半独立优化，从而减少设计折中。作者基于 Al2O3:Yb3+ 集成光子平台制备了第一代 MML 器件，并进行了激光与传感性能测试。器件光纤到光纤斜...
Affinity biosensors developed with quantum dots in microfluidic systems.
量子点（QDs）是尺寸2–10 nm的合成半导体纳米晶，因量子限域效应具有高摩尔吸收系数、抗化学降解、高量子产率及尺寸可调发射等独特光电性质。与有机荧光染料相比，QD发射带更窄、吸收带更宽，有利于细胞成像和生物传感中的多目标检测。随着纳米材料被集成到微流控系统，微流控技术凭借其经济、可重复、易修饰和易与其他技术集成的优势，加速了纳米...
Worm-Based Microfluidic Biosensor for Real-Time Assessment of the Metastatic Status.
转移是决定癌症患者治疗与生存的关键复杂过程，临床亟需实时监测转移状态以指导治疗。本文提出一种基于秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）的微流控生物传感器（WB biosensor），在明确环境中快速监测与转移相关的生化线索。与传统生物标志物方法相比，该传感器成本低、通量高，仅需对输出进行视觉量化。将成年线虫置于...
Detection and disinfection of COVID-19 virus in wastewater.
2019冠状病毒病（COVID-19）由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起，已成为影响公共卫生和经济活动的重大大流行。由于病毒在人体肠上皮细胞中复制并经粪便排出，废水监测是一种理想、无创、低成本且可早期预警的流行病学方法，用于检测SARS-CoV-2遗传物质。本文综述了市政废水中SARS-CoV-2的检测技术和...
A tandem giant magnetoresistance assay for one-shot quantification of clinically relevant concentrations of N-terminal pro-B-type natriuretic peptide in human blood.
本文报道了一种基于双巨磁阻（GMR）传感器阵列的微流控夹心免疫分析系统，用于在临床相关浓度范围内定量人血浆中心力衰竭生物标志物N末端B型利钠肽前体（NT-proBNP）。该系统将两个相同GMR传感器串联使用，并分别固定亲和性不同的捕获抗体Ab1和Ab2，使低浓度抗原主要由传感器I响应，高浓度抗原主要由传感器II响应，中间浓度通过两条...
A 3D electrochemical biosensor based on Super-Aligned Carbon NanoTube array for point-of-care uric acid monitoring.
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...
Internet of medical things (IoMT)-integrated biosensors for point-of-care testing of infectious diseases.
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...
Point-of-care diagnostics for infectious diseases: From methods to devices.
本文综述了传染病即时诊断（POC）从检测方法到器件的发展。作者指出，与传统培养、ELISA和核酸检测相比，POC诊断具有快速、灵敏、特异、低成本、便携和现场检测等优势，对控制SARS-CoV-2等传染病疫情具有重要意义。文章系统总结了电化学生物传感器、荧光生物传感器、表面增强拉曼散射（SERS）生物传感器、比色生物传感器、化学发光生...
Space Biology Research and Biosensor Technologies: Past, Present, and Future.
鉴于未来任务将超越近地轨道（LEO），并可能在月球和火星建立基地，必须研究深空环境对生物学的影响，以开发防护对策。自20世纪60年代以来，许多生物实验已在太空开展，但大多发生在LEO且持续时间较短。这些LEO任务利用多种模式生物研究了多种生物现象，并采用了广泛技术。然而，受深空环境约束，未来深空生物任务将主要限于微生物和植物种子，并...
Wearable Biosensors: An Alternative and Practical Approach in Healthcare and Disease Monitoring.
随着人口增长、老龄化和慢性病患病率上升，医疗成本持续增加，医疗体系正从以医院为中心转向以个人为中心。自20世纪以来，可穿戴传感器在医疗和生物医学监测中日益普及，能够连续测量唾液、血液和汗液等生物流体中的关键生物标志物，用于疾病状态监测、健康评估、医学诊断和治疗评价。过去几十年，研究重点集中于电化学和光学生物传感器，以及生物标志物、细...
A critical review: Recent advances in "digital" biomolecule detection with single copy sensitivity.
单生物分子检测涵盖核酸、蛋白、病毒和细菌等目标，在生物学、环境、食品与农业、公共卫生和医学中至关重要。随着对这些生物分子功能及其对公共健康、环境污染和食品安全影响的认识不断深入，迫切需要先进检测技术实现早期、高灵敏检测。本文是一篇批判性综述，系统回顾并总结了一系列具有潜在单拷贝灵敏度的“数字”生物分子检测研究，重点讨论实现“数字”检...
Pathogen detection with electrochemical biosensors: Advantages, challenges and future perspectives.
病原体（如细菌和病毒）种类繁多，其快速、低成本、特异且灵敏的检测仍是分析医学的重要挑战。近年来，利用纳米材料、微流控器件、信号扩增方法及其组合策略实现病原体检测受到广泛关注，尤其在COVID-19疫情后，快速敏感检测病原体的需求更加迫切。病原体检测可采用电化学、光学、质量敏感或热学方法，其中电化学方法因检测方案多样、可实时定量、支持...
Research advances for exosomal miRNAs detection in biosensing: From the massive study to the individual study.
外泌体miRNA（exo-miRNAs）来源于肿瘤细胞，在肿瘤发生发展中发挥重要作用，可作为癌症诊断的潜在生物标志物。然而，高灵敏度样品前处理与分析技术不足限制了其临床应用，因此发展敏感、可靠的外泌体miRNA传感方法对医学诊断至关重要。近年来，多种生物传感器策略被提出，包括纳米材料、等温信号放大和微流控芯片等，用于外泌体miRNA...
Towards Development of a Non-Intrusive and Label-Free THz Sensor for Rapid Detection of Aqueous Bio-Samples Using Microfluidic Approach.
由于多数生物分子尺寸与太赫兹（THz）波长相当，THz 波段在生物医学和生物传感中受到关注。本文提出一种非侵入、无标记的 THz 生物传感器，用于水样生物样品的快速检测与实时监测。传感器采用微流控方式，并利用局部伪表面等离子体（LSSP）谐振器的高度局域化特性，使其对表面附近介电常数的微小变化具有高灵敏度。该传感器设计于 1 THz...
Aptamer-functionalized metal-organic frameworks (MOFs) for biosensing.
金属有机框架（MOFs）是一类结晶多孔材料，因具有纳米级框架结构、可调孔径、大比表面积和良好化学稳定性，已在生物传感器、生物医药、电催化、储能与能量转换等领域广泛应用。尤其当MOFs与适配体功能化相结合时，可用于构建面向医学诊断、食品安全和环境监测的高性能生物传感器。本文综述了适配体功能化MOF基生物传感器的最新进展及其生物应用。首...
Developing an integrated microfluidic and miniaturized electrochemical biosensor for point of care determination of glucose in human plasma samples.
本文开发了一种基于高取向碳纳米管阵列的低成本即时检测（POC）装置，用于复杂样品中葡萄糖的实时、灵敏电化学检测。作者构建了由 Arduino Due 和 LMP9100-EVM 组成的低成本微控制器电位计，可完成循环伏安（CV）和安培测量；并设计基于开源电子器件的注射泵，驱动微流控芯片中的样品流动。垂直排列碳纳米管（VACNT）传感...
Integrated microfluidic platform with electrohydrodynamic focusing and a carbon-nanotube-based field-effect transistor immunosensor for continuous, selective, and label-free quantification of bacteria.
交流电渗（AC EO）和介电电泳（DEP）可用于操控细菌以提高检测灵敏度，但多数电动力学增强生物传感器基于静止液体。正介电电泳（pDEP）有效捕获区通常过于靠近电极，难以使流动颗粒逆流向检测区移动，这对压力驱动流动中的电动力学辅助生物传感器构成挑战，尤其当流速较高且检测区较小时。本文提出一种微流控单壁碳纳米管（SWCNT）基场效应晶...
A wearable battery-free wireless and skin-interfaced microfluidics integrated electrochemical sensing patch for on-site biomarkers monitoring in human perspiration.
本研究开发了一种超灵敏、柔性、无线、无电池且全集成（无需外部分析设备）的电化学传感贴片系统，并集成微流控汗液收集单元，用于人体汗液中钾离子（K+）浓度的现场监测。工作电极采用多壁碳纳米管（MWCNT）与 MXene-Ti3C2Tx 构建的杂化多维网络，以提高表面活性面积和电荷转移速率，并强吸附缬氨霉素（valinomycin）膜，保...