在医疗健康领域，能够快速、准确辅助疾病诊断、预后和监测的新型诊断工具需求迫切。对于疾病或感染生物标志物的原位检测，即时检测(POC)设备相比传统方法具有显著速度优势，可帮助临床决策。过去十年，结合纸基衬底与电化学检测组件的纸基分析器件已成为重要的即时需求诊断工具。本综述重点回顾2015—2019年该领域的重要工作，尤其详细分析201...
随着自动化设备和快速检测方法的发展，多种高通量筛选（HTS）策略已被建立，用于提升工业微生物的性能。本文讨论了提高HTS效率的关键因素，包括构建高多样性筛选库，以及采用新型检测方法扩大搜索范围并突出目标化合物。文章还总结了HTS在增强工业微生物性能中的应用，并围绕合成生物学、纳米技术和人工智能的快速发展，讨论了工业生物技术中HTS面...
印刷电解质栅晶体管（EGT）是一种新兴生物传感器平台，它利用印刷电子带来的低成本、易加工优势，并结合离子凝胶介电层实现低电压工作。与传统化学场效应晶体管相比，EGT 属于无标记、非光学传感方式，具有较高增益，可完成一些常规 ChemFET 架构难以实现的检测操作。本文首先概述 EGT 的器件制备与工作原理，包括有机半导体通道、离子凝...
传染病预防、疾病诊断和治疗方案确定均依赖生物传感器检测和分析生物标志物，通常包括细胞分析、生化分析、免疫分析和分子诊断四类。传统生物传感设备昂贵、体积大且检测耗时长，限制了其在资源有限地区的应用。近年来，将生物传感技术与印刷电路板（PCB）技术结合的Lab-on-PCB平台因高集成度、可个性化设计和易于批量生产而在生物医学领域得到广...
在进化过程中，生物体形成了对多种味感分子具有高敏感性和选择性的识别系统，为仿生仪器设计提供了灵感。为满足快速、灵敏、选择性风味分析需求，生物电子舌（B-ET）被提出，它将电子舌中长期使用的化学计量分析与生物启发材料（如天然味觉受体）的受体-配体亲和特性相结合。原型装置的研究拓展了应用可能，并提示其有望用于实际场景。近五年来，随着生物...
倏逝波光学生物传感器已成为临床场景下核酸筛查的有吸引力替代方案。它们具有高灵敏度换能器，无需任何标签或标记即可检测多种基于核酸的生物标志物。这些光学生物传感器平台非常灵活，可通过共价表面化学方法将几乎无限范围的生物识别探针精确、稳健地固定到传感器表面。此外，通过与复杂且自动化的微流控系统整合，其应用可进一步增强，促进多路复用和用户友...
场效应晶体管（FET）生物传感器具有体积小、易于批量生产、通用性强和成本较低等优点。过去十年，基于硅纳米线、石墨烯和过渡金属二硫化物等多种纳米材料的 FET 型生物传感器被开发用于检测多种生物分子靶标，并可集成到便携式快速检测系统中，用于临床实验室和即时检测。本综述（197 篇参考文献）首先介绍 FET 生物传感器技术的特征，随后阐...
水传输能力是自然系统的基本特性，生命体系具有高效的水分管理功能。本文受树木水分传输行为启发，设计了一种用于一维（1D）纤维集合体的树状结构。该结构在传统棉纤维与电纺纳米纤维界面利用差动毛细效应实现快速水分传输。作者通过新型电纺技术成功制备树状芯纺纱，并通过精确调控纤维润湿性定量控制水分传输行为。基于树状芯纺纱的织物表现出优异的水分导...
过去十年，生物传感器研究迅速发展，使多种疾病能够实现新型、高灵敏度和床旁诊断。本文综述了可用于预测和诊断常见胎盘病理的生物传感器研究进展。文章首先概述了母体循环中生物标志物及其表征方法，包括与妊娠并发症多种病理生理过程相关的氧化应激标志物、血管生成因子、胎盘碎片和炎症生物标志物。随后，本文评述了由微流控技术和纳米材料赋能的新型生物传...
食用受污染双壳贝类导致的诺如病毒感染事件对消费者和贝类产业均造成负面影响。现有病毒回收与PCR检测方法成本高、耗时长，且缺乏快速、易用、可现场或野外使用的检测手段，难以在从养殖到餐桌的全链条中定位污染点并保障贝类质量。本文综述了当前诺如病毒检测方法并讨论新兴技术。基于组学的检测进展有望发现可用于现场快速检测试剂盒的新型生物标志物，部...
免疫学方法广泛用于医学诊断中多种分析物的检测与定量，但相关分析挑战通常要求这些检测在中心实验室完成。近年来，临床对可在患者近端快速开展的免疫诊断需求持续增长。生物传感器是实现免疫诊断从中心实验室向即时检测（POCT）转移的关键技术之一。本综述旨在介绍这一转移过程的现状，重点讨论基于生物传感器的系统所起的作用。文章首先概述目前中心实验...
由患者自身免疫系统针对外来物质产生的自抗体，正成为癌症早期检测中极具吸引力的生物标志物。这些血清免疫生物标志物即使对应抗原含量很低，也能大量产生，因而构成一类稳定且微创的疾病生物标志物，尤其适用于癌症诊断。尽管已有大量研究采用传统分子生物学方法以及前沿光学和电化学传感策略检测自抗体，但多数方法尚难以直接应用于临床实验室外场景。本文详...
新型酶微系统因试剂消耗低、分析速度快、操作简便且便携性好，在化学与生物分析中具有重要应用前景。纳米材料凭借高比表面积以及电、光、磁等特性，为酶在微系统中的固定化提供了理想平台，可提升选择性、灵敏度、酶活性和稳定性。本文系统综述了纳米材料基酶微系统的制备与应用进展，重点总结毛细管基和微芯片基酶微系统中多种纳米材料-酶固定化策略，包括金...
本综述系统回顾了采用微制造工艺制备的电化学生物传感器研究进展，重点介绍用于DNA序列灵敏、特异性检测的传感器。微制造器件具有易于微型化、可重复批量生产以及可与既有技术和生产工艺集成的优势，因而在临床即时检测中具有重要价值。文章总结了此类生物传感器的当前状态，包括金、ITO、碳和硼掺杂金刚石等薄膜电极材料，微电极与纳米电极的微型化效应...
面对多重耐药微生物带来的临床威胁，快速鉴定病原菌并评估其药物敏感性已成为感染诊疗的关键需求。本文综述了用于细菌病原快速鉴定和药敏检测的新兴分析技术，重点围绕核酸扩增、微流控和生物传感器三大使能方向展开。首先，文章总结了PCR、等温扩增、高分辨熔解分析、数字PCR、测序及CRISPR等核酸扩增技术在病原识别和耐药基因/表型检测中的进展...
聚合物纳米线相关研究在过去十年取得显著进展。丰富的材料种类和成熟的化学修饰使其成为诊断生物传感器件中的功能部件。本综述概述了面向生物分子检测的纳米线传感器相关文献，重点讨论纳米线制备方法与材料。对于电学信号读出，纳米线需保持单线构型并具有明确位置，因此讨论了纳米线对齐问题。部分制备方法天然形成对齐单线，另一些产生无序结构，需要额外操...
基于智能手机的即时检测（POCT）因经济性和医疗资源可及性，正成为传统实验室检测的潜在替代方案，尤其适用于资源有限地区。智能手机与生物传感器及相关附件结合，可为医学检测提供高准确度和灵敏度；智能手机的普及也推动了POCT快速发展。本文以液体活检样品（血液、尿液、汗液、唾液和泪液）为分类标准，因为这些样品含有多种严重疾病生物标志物，并...
食品源病原菌是食品安全的关键问题。传统诊断方法耗时，且通常只能对已生产食品进行检测。近年来，整合分子方法、生物传感器、微流控和纳米材料的现场诊断设备为快速、低成本、高灵敏度和高特异性地检测病原菌提供了新途径，可在食品生产各阶段进行筛查。本综述系统总结了陆基领域现场诊断的最新进展，重点介绍核酸检测方法、便携式核酸提取与扩增方案，以及低...
酵母中表达的多种重组蛋白可采用不同方法定量，经典技术与先进方法均可用于粗上清分析，这对筛选和制造尤为重要。本章首先介绍所引入方法的分析学背景，并针对不同工业产品给出具体定量建议。方法组合包括电泳、色谱和酶联免疫吸附试验（ELISA）等经典技术，也涵盖基于生物传感器、微流控以及自动化、微型化的方法。文中总结各方法的优点与局限，并指出尽...
癌症是全球主要死因之一，早期检测可显著降低死亡率，并减轻经济与心理负担。电化学纳米生物传感器作为便携式快速检测癌症生物标志物的装置，在临床诊断、管理和筛查中具有重要地位。尽管近年来受到关注，其基本原理未变；纳米技术进步为纳米生物传感器设计提供巨大潜力。多种纳米材料应用于电化学生物传感器，提高了灵敏度、选择性和可重复性。本文综述了纳米...