Frontiers in bioengineering and biotechnology
2026
Pathak S, Bazazordeh S, Çamlıca B, Delcorte A 等 5 人
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...
Micromachines
2026
Blachowicz T, Ehrmann G, Stepula E, Ehrmann A
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...
Bioengineering (Basel, Switzerland)
2026
Ardic N, Dinc R
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...
Diagnostics (Basel, Switzerland)
2026
Mahrous NN, Fallatah MM, Fitaihi RA, Aldahshan H 等 12 人
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...
Sensors (Basel, Switzerland)
2026
Pugner B, Petersson E, Ahmed S, Mustafa M 等 6 人
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...
Biosensors
2026
Fante N, Grünberger A
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...
Frontiers in bioengineering and biotechnology
2025
Pathak S, Bazazordeh S, Çamlıca B, Delcorte A 等 5 人
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...
Frontiers in cellular and infection microbiology
2025
Pérez-Rodríguez M, Serrano-Pertierra E, Blanco-López MC
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...
Sensors (Basel, Switzerland)
2025
El Kabbani S, Saleh G
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...
Sensors (Basel, Switzerland)
2025
Lemmon D, Lopez G, Schiffbauer J, Sensale S 等 5 人
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...
Micromachines
2025
Khan MU, Rahman MM, Zahan N, Masud MK 等 6 人
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...
Exploration of targeted anti-tumor therapy
2025
Myrkhiyeva Z, Seitkamal K, Ashikbayeva Z, Taizhanova A 等 6 人
循环肿瘤细胞(CTCs)是从原发或转移灶脱落并进入血流的癌细胞,是肿瘤转移的关键细胞,也是液体活检的重要组成部分,有望用于癌症早期诊断、治疗反应监测和复发预测。然而,CTCs在血液中浓度极低,且周围存在大量造血细胞,加之CTC异质性强、检测平台灵敏度不足以及血液基质复杂,使其分离与检测面临重大技术挑战。本综述系统更新了CTC分离与检...
Biosensors
2025
Grasso A, Altomare V, Fiorini G, Zompanti A 等 6 人
创新生物传感器技术正通过提供无创、灵敏、快速的诊断工具改变癌症检测,弥补传统筛查的不足。呼气、唾液、尿液和汗液等无创样品结合电子鼻系统和人工智能等先进技术,在早期检测和频繁监测方面显示潜力,但仍需验证。人工智能整合可增强数据分析与个性化。基于血液的方法仍是金标准,将其与唾液或汗液等低创样品结合,并采用高灵敏技术,是富有前景的方向。传...
Biosensors
2025
Fdez-Sanromán A, Bernárdez-Rodas N, Rosales E, Pazos M 等 6 人
本综述系统梳理了生物传感器技术的发展现状、理论基础及其在医学诊断、食品安全和环境监测中的应用,重点讨论其在水质评价中用于检测新兴污染物(ECs)和病原体的潜力。文章按照生物识别元件与信号换能方式对生物传感器进行分类,说明酶、抗体、核酸探针、适配体、全细胞及人工结合蛋白等识别元件,以及电化学、光学和压电换能机制的设计逻辑。综述进一步评...
Biosensors
2025
Kim SU, Kim YJ, Lee TH
即时检测(POC)是生物传感平台的重要目标。由于集中式实验室检测难以满足日益增长的检测需求,在正确的时间与地点进行快速、频繁检测对提升健康与安全至关重要。然而,开发兼具简单、低成本、高灵敏与高效性的POC平台仍具挑战。在材料方面,水凝胶是一类具有吸水性的生物相容性聚合物,已成为生物传感器开发的有前景组分。水凝胶组合可拓展用于亲水涂层...
Biosensors
2024
Takaloo S, Xu AH, Zaidan L, Irannejad M 等 5 人
近年来,纳米等离子体生物传感器因结构简单、检测限可低至单分子水平、对小分子灵敏度高、成本低且易于微型化,在疾病早期诊断中受到广泛关注。这些特性使其成为将采样、分析与测量集成于微型芯片的紧凑便携式器件的理想平台。本综述总结了便携式纳米等离子体生物传感器的应用、理论建模与研究进展。为实现便携化,光源、等离子体芯片和光电探测器三大基本组件...
Biosensors
2024
Vo DK, Trinh KTL
可穿戴生物传感器是医疗健康、技术与个性化医学交叉领域快速发展的方向。这类传感器通常集成于服装、配饰或直接贴附于皮肤,可连续、实时监测心率、血糖、水合状态等生理与生化参数。近年来,器件微型化、材料科学和无线通信的突破显著提升了可穿戴生物传感器的功能、舒适性与可及性。本文综述了可穿戴生物传感器技术的现状,重点讨论传感器设计、制备工艺与数...
Nano convergence
2024
Zhang J, Kim MH, Lee S, Park S
将纳米生物传感器整合到器官芯片(OoC)模型中,为研究病毒感染和治疗开发提供了有前景的进展。传统病毒研究方法如二维细胞培养和动物模型难以复制人体组织的复杂动态环境。相比之下,OoC系统能提供更准确、生理相关的模型,用于研究病毒感染、疾病机制和宿主反应。纳米生物传感器具有微型化设计和增强灵敏度,可在这些系统内对细胞因子和蛋白等关键生物...
Chemistry, an Asian journal
2024
Nyenhuis J, Heuer C, Bahnemann J
三维打印已发展为一种灵活、易用的快速原型制造技术,可为生物化学与生物技术领域提供多种打印方法和材料。本文综述了三维打印在生物催化与生物传感中的应用,重点介绍立体光刻(SLA)、数字光处理(DLP)、熔融沉积成型(FDM)、喷墨打印、粘结剂喷射(BJ)、气溶胶喷射打印(AJP)和直接墨水书写(DIW)等技术的材料、分辨率、优缺点及适用...
Biosensors
2024
Yuan S, Yuan H, Hay DC, Hu H 等 5 人
传统药物研发周期长、成本高且失败率高,促使制药业寻求更高效的研发框架,并推动基于微流控技术的器官芯片(organ-on-a-chip, OOC)发展。与传统动物实验相比,OOC 能更准确地模拟人体器官微环境与生理响应,为生物医学研究尤其是新药开发提供低成本、高效率平台。此外,OOC 支持快速实时分析、高通量实验和自动化,有望显著提升...