Trends and challenges of refractometric nanoplasmonic biosensors: a review.
受微型化、多重检测和更高灵敏度等潜在优势驱动，折射率纳米等离子体生物传感在较短时间内成为传统表面等离子共振（SPR）生物传感器的替代方案。SPR 已高度商业化，依赖成熟的薄膜表面化学，文献中多包含临床诊断问题的系统分析。相比之下，局域表面等离子共振（LSPR）仍处于更早期、更基础阶段。受新型纳米结构基底制备技术推动，已发表工作通常聚...
Surface stress-based biosensors.
表面应力生物传感器是一类无标记生物传感器，随着技术和社会发展，在生物、化学和医学应用中的信息采集与测量过程受到广泛关注。该类传感器利用表面自由能变化作为通用传感平台，具有响应时间短（小于毫秒）和典型灵敏度可达纳克、皮升、飞焦和阿摩尔量级等优点，同时能够简化样品制备与检测流程。本文系统评述了表面应力生物传感器在提升性能方面取得的进展，...
Functionalised porous silicon as a biosensor: emphasis on monitoring cells in vivo and in vitro.
多孔硅光子学是复杂流体环境中高灵敏、高选择监测生物分子的理想平台。该文综述了多孔硅光学生物传感器从早期亲和传感到单细胞活性监测及光子微粒生物医学应用的发展。多孔硅可通过电化学阳极氧化制备，具有可调孔隙率、折射率和光子晶体结构，如单层薄膜、微腔、Rugate 滤光片和 Bragg 反射镜。生物分子结合孔壁或进入孔内会改变有效折射率，引...
Analysis of the evolution of the detection limits of electrochemical DNA biosensors.
本文批判性综述了可实现无标记DNA检测的电化学DNA生物传感器的检测限，涵盖其生物电化学换能原理与近年突破。作者根据生物电化学换能性质建立简单分类，比较直接鸟嘌呤氧化、非法拉第阻抗、氧化还原探针标记、长程电子转移、导电聚合物以及法拉第电阻变化等类型传感器的效率。综述指出，电化学DNA传感器相比荧光法具有无标记和直接电换能优势，但检测...
Biosensors based on nanomechanical systems.
微纳加工技术的进步使人们能够制备尺寸不断缩小的机械换能器，用于检测生物分子相互作用和基础生物过程中产生的力、运动、力学性质和质量变化，因此基于纳米机械系统的生物传感器在过去十年受到广泛关注。本综述系统阐述了当生物吸附或相互作用发生在悬空机械结构表面时发生的力学现象，并引导读者理解生物分子吸附后发生变化的参数：质量、表面应力、有效杨氏...
Porous silicon biosensor: current status.
生物传感技术面向现代诊断、急诊多专科诊所、医院和实验室需求，兼具检测方法的灵敏度与生物分子的构型选择性。近年来，纳米多孔硅（PS）因易于制备、特殊光物理性质、可调控形貌和多样表面化学，成为生物传感器换能器的重要候选材料。本综述系统介绍 PS 的电化学刻蚀制备、孔隙率调控及表面化学修饰方法，并总结其用于葡萄糖、DNA、抗体、细菌、病毒...
Size matters: problems and advantages associated with highly miniaturized sensors.
本文综述了纳米技术推动的微型化传感器在生物传感中的应用及其利弊。纳米结构（如纳米线、纳米悬臂梁和等离子体纳米颗粒）可基于电导、机械偏转或光谱等物理现象作为单一换能单元，实现极小传感面积。作者重点讨论液相样品中无标记实时分析的表面敏感技术，分析传感器尺寸对结合动力学、扩散与对流输运、多路复用、单分子分辨、噪声和稳定性的影响。文章指出，...
Photonic crystal biosensors towards on-chip integration.
近年来，光子晶体技术受到广泛关注。利用光子晶体结构构建高灵敏度传感元件在医学和环境应用中极具前景。光子晶体生物传感器不仅具有紧凑性和可靠性，还可通过低成本大规模制造获得优势。将微流控通道与光子晶体结构集成，可形成高度紧凑的器件。本文综述了不同类型的光子晶体传感器，包括一维光子晶体生物传感器、光子晶体平板生物传感器、光子晶体波导生物传...
Surface plasmon resonance based biosensor technique: a review.
光学表面等离子共振（SPR）生物传感器是目前最先进、发展最成熟的光学无标记生物传感技术之一，可将被测物与生物识别元件结合引起的界面折射率变化转换为光学信号，广泛应用于环境保护、生物技术、医学诊断、药物筛选、食品安全与安保等领域。本文综述了体SPR与局域SPR（LSPR）生物传感技术的近期进展，首先介绍体SPR和局域SPR的基本概念及...
Carbohydrate-protein interactions and their biosensing applications.
碳水化合物识别广泛存在于自然界，在生物实体间初始附着中起重要作用。本文综述碳水化合物-蛋白相互作用能否作为抗体或核酸识别的替代方案用于检测与鉴定。当前碳水化合物用于生物检测体系的例子有限，主要挑战包括碳水化合物-蛋白相互作用亲和力弱、缺乏结构明确的通用碳水化合物支架，以及高信息量、实时、无标记检测技术尚不成熟。文章重点讨论自然界碳水...
Electrochemical plasmonic sensors.
过去十年纳米技术使多种纳米结构得以制备，金属在纳米尺度表现出特殊电学与光学性质，可用于新型传感。等离子体传感器，包括表面等离子体共振（SPR）和较新的纳米等离子体传感器，近年受到关注；但一些最成功的传感器如葡萄糖生物传感器仍基于电学读出。本综述阐述将电化学与等离子体纳米结构结合，实现电学与光学信号同步换能。文章概述金属纳米颗粒、纳米...
A survey of the 2006-2009 quartz crystal microbalance biosensor literature.
自本系列首次报道压电声学传感器以来，使用石英晶体微天平（QCM）的论文数量持续稳步增长。2001年至2009年，QCM年发文量由49篇增至273篇，2004年至2008年间年发文量增长约两倍。与上一综述周期相比，QCM在蛋白质表面吸附（增长93%）、止血/稳态（增长67%）、蛋白质-蛋白质相互作用（增长40%）和碳水化合物（增长43...
Optical biosensors to analyze novel biomarkers in oncology.
许多癌症类型生存率低且治疗反应不可预测。简便的分子分析有助于患者分层和治疗个体化。为克服现有分析设备局限，已提出多种集成器件，它们提供更高灵敏度和易于并行检测。尤其，无标记光学生物传感器兼具集成传感器优点（易操作、便携、低样本量）并能以原始形式检测目标分子。本文综述集成光学生物传感器现状，并讨论其用于检测体液中蛋白变体的可能应用，尤...
Biosensors in microfluidic chips.
生物传感器是由生物识别元件与换能器组成的传感装置，可将样品中分析物的定量信息转换为电化学、光学、质量或其他信号。微流控芯片是一种具有显著优势的微型化分析平台，可实现低试剂消耗、低样品用量、低成本和快速分析。将生物传感器与微流控芯片结合，可提升分析能力并拓展应用范围。本文综述了近年来微流控芯片上生物传感器的研究进展，重点讨论其工作原理...
Microcantilever biosensors for chemicals and bioorganisms.
过去十五年中，微悬臂梁（MCL）已成为检测化学物质和生物体的灵敏工具。由于其尺寸小、重量轻、比表面积高，基于MCL的传感器可显著提高对生物制剂的检测和识别能力，理论上甚至可检测单个实体。生物传感器由生物识别组分与物理化学换能器组成。已有微悬臂梁生物传感器综述多按抗体、酶、蛋白等识别元件分类。本综述则按具体化学物质和生物体物种组织文献...
New trends in instrumental design for surface plasmon resonance-based biosensors.
表面等离子体共振（SPR）生物传感是一种先进的无标记、实时检测技术，其核心是金属-介质界面处自由电子的集体振荡对界面光学参数变化的高度敏感。本文综述了 SPR 相关仪器设计的新趋势，重点讨论光学激发与耦合方案、微流控与微系统集成、纳米尺度效应对表面等离子体的影响、新材料应用以及 SPR 与其他分析技术的联用。文章回顾了棱镜、光栅、波...
Electrochemical impedance spectroscopy.
本综述系统介绍了电化学阻抗谱（EIS）的最新进展，重点讨论其在电化学相关问题中的新应用。首先，为缩短测量时间，作者回顾了多正弦 EIS 的发展：通过混合多个交流频率生成噪声信号，再对激励与响应电流进行快速傅里叶变换（FFT）获得阻抗谱；随后介绍了以真实白噪声作为激励源，并对激励和响应信号进行傅里叶变换的第二代傅里叶变换 EIS（FT...
Biosensors with label-free detection designed for diagnostic applications.
自1962年Clark和Lyons提出首个葡萄糖生物传感器以来，诊断应用对生物传感器的需求持续增长。早期研究主要关注检测原理和识别元件，而生物传感器封装与微流控集成直到近年才受到重视。然而，要获得用户友好且性能可靠的分析装置，必须将识别元件、换能器、封装和微流控系统作为整体进行设计。本综述概述了将适合诊断应用的生物传感器集成到封装中...
Cantilever biosensors in drug discovery.
本文综述了悬臂梁生物传感器在药物发现中的发展与应用。药物发现需要低成本、高灵敏、高通量的药物-靶标相互作用测量方法。悬臂梁生物传感器是超高灵敏机电传感器，可通过弯曲模式测量结合诱导的表面应力偏转，或通过共振模式测量结合质量引起的频率偏移，实现无标记检测。文章介绍了悬臂梁测量原理、液相中粘滞阻尼与雷诺数影响、识别分子固定及非特异结合抑...
Ion-sensitive field-effect transistor for biological sensing.
近年来，场效应晶体管（FET）型生物传感器在高灵敏度生物检测中取得显著进展。其中，离子敏感场效应晶体管（ISFET）是电学生物传感技术中最具吸引力的方向之一。本文综述了近年来ISFET生物传感器的主要研究进展，系统介绍了其基于栅极绝缘层界面电位或pH响应的工作机理，并讨论了DNA杂交、免疫识别、酶促反应和活细胞代谢等生物识别体系在I...