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...
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...
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...
本研究开发了一种光流控芯片，将导模共振（GMR）传感器集成于微流控芯片中，实现血浆分离与白蛋白无标记检测。微流控芯片内置沉降室，利用血液组分密度差异分离血浆；全血以两阶段受控流速注入，血细胞被截留在沉降室，仅血浆进入GMR传感区。GMR传感器采用塑料复制模塑工艺制备，体相折射率灵敏度为175.66 nm/RIU。表面固定抗白蛋白抗体...
家族性地中海热（FMF）是一种与MEFV基因突变相关的常染色体隐性遗传病，突变可扰乱炎症反应并导致pyrin蛋白水平异常升高。传统诊断依赖临床症状、家族史、急性期反应物及MEFV基因检测，但基因检测昂贵、耗时长，且杂合突变常使结果不确定。本文报道一种用于FMF预诊断的等离子体生物传感器平台，通过检测健康人与患者pyrin蛋白水平差异...
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...
DNA 是遗传信息存储与传递的核心分子，其序列分析可用于遗传病诊断、基因表达监测和病原体检测。传统 PCR 和 NGS 存在流程复杂、成本高、需专业计算等局限，因此亟需无酶、无扩增的快速低成本 DNA 检测策略。本研究提出一种 DNA 功能化波导增强纳米等离子体光流生物传感器，将等离子体金纳米粒子（AuNPs）与玻璃平面波导（WG）...
利用低成本、便携式需求点（PoN）生物传感器快速灵敏地检测细菌污染物，在水质监测中备受关注。细胞印迹聚合物（CIPs）作为新兴且廉价的材料，可提供特异性结合位点以捕获完整细菌细胞，尤其适合集成到 PoN 微流控器件中，但提高灵敏度和检测限仍具挑战。本研究将 CIP 功能化不锈钢微丝（CIP-MWs）集成到微流控器件中，用于大肠杆菌（...
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...
光学生物传感器已成为分析生物化学中检测多种生物分子的重要工具，具有高灵敏度和高特异性。本文综述了光学生物传感器与微流控技术集成方面的进展，构建了可在现场快速、高效、微型化分析的芯片实验室（LOC）平台。这些平台利用化学发光（CL）和电化学发光（ECL）等光学现象，实现对分析物的实时检测与定量，适用于医学诊断、环境监测和食品安全。文章...
环境污染仍是重大社会问题，人类活动导致污染物在空气、水和土壤中累积，对生态系统和人体健康造成严重影响。传统分析技术设备昂贵、体积大、操作复杂，难以在资源有限地区开展现场监测。随着生物传感器与微流控技术发展，环境监测在分析时间、成本、便携性和易用性方面显著提升。本综述系统介绍便携式环境监测设备的基础原理，重点讨论酶基、免疫分析和分子识...
神经递质对神经系统正常功能至关重要，多巴胺在认知、情绪和运动控制中起关键作用，其水平异常与帕金森病、阿尔茨海默病、注意缺陷多动障碍及多种肿瘤等疾病相关，因此需要准确检测方法。单链DNA适配体因选择性、稳定性和可合成性成为多巴胺检测的有前景生物受体，但不同适配体特异性存在争议。本文报道了一种表面功能化纳米等离子体生物传感平台，采用多巴...
生物传感器是检测临床相关分析物的有前景工具。光纤作为生物传感器的换能元件，具有成本低、生物相容性好、不受电磁干扰、尺寸微小等优点，可集成到微流控芯片并用于体内应用。近年来，光纤生物传感器数量快速增长，已用于从小分子到完整细胞等多种分析物检测。然而，其广泛应用受到限制，原因之一是缺乏适合实际应用的封装方案。要将光纤生物传感器转化为临床...
传统培养与分子方法检测饮用水中大肠杆菌耗时长，且难以区分活性与非活性菌。本文开发并验证一种光子免疫传感器，由功能化抗体并集成于微流控通道的氮化硅环谐振器组成，用于饮用水中大肠杆菌的检测与间接定量。通过间接ELISA筛选针对大肠杆菌膜脂多糖（LPS）和β-半乳糖苷酶的单克隆及多克隆抗体，并在氮化硅表面完成固定化对照。经不同消毒处理的水...
本文报道了一种用于纳升级液滴检测与表征的新型片上光谱微传感器。该器件将互指环形电极（IRSE）与微流控通道无缝集成，可同时实现液滴生成、表征和传感。IRSE采用29对金属电极，电极宽度和间距均为10 µm，外半径600 µm，占用面积1.13 mm2，具有更高的电容和阻抗信号幅度、重复性与可靠性。微流道由SU-8主模和PDMS软光刻...
本文提出一种由微流控光谱芯片和微分光光度计检测装置组成的微流控免疫生物传感器检测系统，用于尿液中高敏C反应蛋白（hs-CRP）的快速即时检测与定量。该系统采用高特异性酶联免疫吸附试验（ELISA）原理：捕获抗体和检测抗体预先沉积在芯片基底上，与目标抗原形成免疫复合物；随后加入辣根过氧化物酶（HRP）作为标记酶，并以3,3′,5,5′...
本研究利用光栅耦合干涉（GCI）生物传感器，采用新型多路复用实验设计，对含1056个片段的小分子库进行筛选，以鉴定靶向SMYD3的新配体。SMYD3是抗癌药物潜在靶点，早期研究主要关注其赖氨酸甲基转移酶活性抑制剂，但SMYD3具有多个蛋白互作伙伴并在致癌中可能发挥多种作用，因此靶向该蛋白的配体作用方式尚不明确。作者旨在区分结合活性位...
随着全球过敏患病率持续上升，亟需更精确、快速且微创的诊断工具。本文报道了一种微型化荧光生物传感系统，用于快速定量检测过敏原特异性免疫球蛋白E（sIgE）。该系统将基于抗体的荧光免疫检测集成于微流控图案化载片，并结合自制便携式荧光读数仪进行图像采集，以及用户友好的软件进行数据分析，仅需80 µL人血清即可在约1小时内完成多种过敏原的检...
液体活检已成为癌症诊断中一种有前景的无创策略，可检测循环肿瘤细胞（CTCs）、循环肿瘤核酸（ctNAs）、循环肿瘤来源小细胞外囊泡（sEVs）及循环蛋白等多种循环生物标志物。表面增强拉曼散射（SERS）生物传感器为这些标志物提供了高灵敏、高特异的检测方法，推动了液体活检的发展。本综述系统总结了基于SERS的生物传感器在癌症诊断液体活...
光学生物传感器在过去40年间至少经历了三种不同系统架构的演进：从“样品进、答案出”的台式/便携式检测系统，到将完整光学生物传感器嵌入样品内部，再到仅将识别模块嵌入样品、由外部光学设备对识别模块进行光学检测。本文作为趋势性综述，概述了这三种系统架构的演化过程，并讨论它们如何被应用于解决多种场景中的测量难题。文章还提出第四种潜在架构——...