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，...
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...
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...
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，...
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...
COVID-19已成为全球重大致死性疾病，早期诊断是防控关键。目前RT-PCR广泛用于检测该病毒，但检测耗时且成本较高；近期发展的多种生物传感器虽可提供替代诊断途径，但多属侵入式方法，存在疼痛、耗时及病毒暴露风险。蛋白类生物标志物可作为生物传感器应用，用于检测与早期诊断。与核酸或细胞类标志物相比，蛋白标志物更易分离，样品制备更简便，...
本综述文章从概念上研究了磁性纳米颗粒用于生物传感的要求，并将其与作者薄膜组合中的示例系统相关联。通过分析不同磁性相的固有磁性能，确定了可能对生物传感技术感兴趣的磁性颗粒尺寸范围。采用不同的电子束光刻策略，探索实现该尺寸范围内小磁性颗粒的可能途径。为此制备了三种从500 µm到50 nm的颗粒系统，目标分别是可调垂直磁化合成反铁磁、单...
快速、稳健且经济的抗生素药敏试验（AST）是合理抗感染治疗的关键，因为约50%的抗生素治疗在病原未确诊时即开始。目前，依据EUCAST或CLSI标准验证的培养基药敏试验仍是指导治疗的参考方法，但通常需要纯培养并耗时数天。本文综述了核酸扩增、全基因组测序、杂交、免疫诊断、质谱及生物传感器等快速药敏检测技术，并评估微流控集成培养、裂解、...
本综述系统介绍了用于（生物）传感器技术开发的聚合物材料，重点讨论导电聚合物（包括共轭微孔聚合物和水凝胶）、复合材料以及分子印迹聚合物，并分析其对生物传感器设计与制备的影响。这些聚合物材料未来可用于构建芯片实验室（LOC）器件，使分析工作能够脱离固定实验室开展。文中表征的聚合物种类不仅是制造传感器或生物传感器器件的候选材料，也可作为固...
近年来，具有酶模拟催化活性的纳米材料——纳米酶，已成为天然酶的有前景替代品。纳米酶可克服天然酶成本高、稳定性差、储存困难以及工作条件苛刻等固有局限。因此，杂化与刺激响应型先进纳米酶的合成与应用有望革新生命科学和生物传感器领域。另一方面，电化学生物传感器长期作为定量检测目标分析物（生物标志物）的高效手段。将纳米酶用于电化学生物传感器，...
尽管酶联免疫吸附测定（ELISA）平台在细胞因子和肿瘤标志物检测中具有成熟优势，但即时诊断对特异性、灵敏度、简便性、可及性和经济性的需求推动了新型传感器的发展。纸基生物传感器具有便携、低成本、可现场快速分析且无需实验室操作的优势，有望用于原位检测。电化学检测在将定性评估转化为定量测定中发挥关键作用。本文综述了影响电化学纸基生物传感器...
可穿戴汗液传感器在非侵入、实时监测汗液中关键生物标志物方面表现出优异性能，为个体在分子水平动态监测自身生理状态提供了可能。采样是影响汗液分析结果准确性的关键步骤。本文综述了常用汗液采样方法，并重点讨论可穿戴传感器中的汗液采样策略，包括功能吸收材料、超疏水/超亲水表面、汗液引导通道以及表皮微流控系统。传统方法如全身冲洗法、贴片、聚合物...
适配体是从随机寡核苷酸或肽库中筛选出的、对特定生物分子具有高亲和力的短序列，可作为生物传感器中替代抗体的新一代识别元件。近年来，适配体因稳定性高、成本低、可批量制备和可重复使用等优势，被广泛整合到多种传感平台中，以提高分析物检测的特异性与选择性。与此同时，芯片实验室（LOC）、即时检测（POC）和个性化医学快速发展，将适配体传感器与...