非肌层浸润性膀胱癌（NMIBC）约占新发膀胱癌诊断的75%。早期发现可提高生存率，但常规白光膀胱镜检查具有侵入性、费用高，且可能漏检多达45%的扁平或小病灶。这些不足推动了无标记诊断工具的发展，其通过读取尿液生物标志物固有的光学、电学或力学特征，而不添加外源标记。本综述系统评估了用于NMIBC检测的近期工程进展，重点关注分析性能、临...
本综述总结无标记白细胞识别与功能表征方法及新型单细胞技术的现状。相比经典方法，无标记表征可避免细胞标记改变其行为，从而减少处理时间和试剂成本，支持即时诊断，并允许对检测细胞进行下游应用；同时可实时监测动力学过程，弥补传统结构表征的不足。综述重点为单细胞表征，尤其表面敏感技术。近期进展强调小细胞群体和单个细胞在健康与疾病中的重要性，单...
生物流体（血液、尿液、脑脊液）中的蛋白质是多种病理状态的重要生物标志物，其检测与定量已成为临床诊断中不可或缺的工具。随着便携式诊断生物传感器和基于微流控技术的即时检测（POC）设备发展，无标记方法因可省略昂贵标记试剂、减少样品前处理而受到关注。本文综述适用于微流控结构的多种无标记物理蛋白质检测与表征技术，并分析实现这些方法的无标记生...
血液系统恶性肿瘤是一类严重危害人类健康的恶性疾病，主要累及骨髓、血液和淋巴组织。现有治疗中，低检出率和高复发率是主要问题。定量检测血液肿瘤相关生物标志物是细化病理分型、实施靶向治疗并改善预后的关键。近年来，面向肿瘤细胞和血液检测的生物电化学方法受到广泛关注。生物传感器、纳米技术、探针技术和芯片实验室技术的发展，显著促进了细胞尤其是血...
界面层在生物医学、生物传感、分析化学和海洋工业等应用中具有重要意义。随着应用数量增加，分析这些界面层性质并理解其行为变得关键。无标记表面敏感方法是实时监测薄层结构与形成动力学的优秀工具，即使达到纳米尺度也能实现。本文综述现有无标记技术，并展示如何利用实验数据提取所形成层的动力学和结构信息。文章概述了基于光学和机械换能原理的传统及部分...
感染是全球重大公共卫生问题，也是全球过早死亡的主要原因之一。现代医学面临的最具挑战性目标之一，是及时、准确地进行感染性疾病的实验室诊断。作为及时启动并成功治疗的关键因素，实验室诊断有望降低疾病发病率，并防止危险流行病的暴发和传播。传统感染性疾病实验室诊断方法耗时费力，需要昂贵设备和专业人员，限制了其在资源有限条件下的应用。过去六十年...
静电纺丝通过电场拉伸黏弹性聚合物溶液形成连续均匀纤维，可调控聚合物种类、溶剂、黏度、电压、收集方式等获得不同形貌。电纺纳米纤维因高孔隙率、大表面体积比、机械柔性和可表面修饰，成为无标记生物传感器的重要平台。本综述围绕电纺纳米纤维在传感中的应用，重点总结无标记生物传感器的换能机制，包括电化学、安培、化学电阻、光学、SERS和比色等，并...
近年来，无标记生物传感器研究快速发展，但不同传感器性能比较常受限于检出限（LOD）和测量不确定度的计算方法。本文针对通用无标记生物传感器，提出一种基于校准函数确定测量区间内任意浓度点不确定度的简明程序，并将检出限定义为浓度趋于零时不确定度的极限。文章系统讨论了IUPAC、USP、Eurachem和ICH等机构对检出限、定量限、分析灵...
大量证据表明，不同组织中均存在具有自我更新与多向分化能力的多种干细胞。由于特定干细胞群体在复杂细胞环境中占比极低，其准确表征与计数十分困难。传统方法在灵敏度和特异性方面存在不足，因此生物传感技术成为提升干细胞鉴定能力的重要方向。生物传感作为一种高灵敏度分析方法，可通过分析物与配体相互作用产生的物理化学信号，服务于化学、生化、药学及免...
本文介绍了一种基于白光反射光谱（WLRS）的无标记传感平台的开发及其生物分析应用。作者回顾了该系统从聚合物薄膜表征和挥发性有机化合物（VOCs）气体传感，发展到用于高分子量分析物（如蛋白质）和低分子量分析物（如农药）无标记检测的生物传感器。文章同时概述了从单分析物检测向多分析物检测、从实验室原型装置向适合现场检测的紧凑设备的演进。文...
本文是一篇关于无标记亲和生物传感器阵列用于分子诊断的编辑评论。作者指出，酶联免疫吸附试验（ELISA）长期是体外蛋白诊断核心，但个性化医学和即时检测要求多路复用、高通量、低成本且易用的平台。无标记亲和生物传感器将抗体等探针固定在物理化学换能器表面，直接监测结合事件，无需酶、荧光或放射性标记。表面等离子共振（SPR）通过金属表面附近折...
生物传感器的检测技术可分为标记法与无标记法。标记法依赖荧光、化学发光、放射性或酶标记等标签识别目标，但存在标记损失、功能改变、光漂白、环境敏感及操作复杂等问题。无标记法无需对分析物或受体标记，可直接筛选生物活性分子相互作用与细胞响应，并提供选择性、亲和力、结合动力学和热力学信息。本文综述了新型无标记生物传感器技术的进展，重点讨论基于...
近年来，多种无标记生物传感技术被开发用于研究不同生物分子相互作用的实时动力学。这些生物传感器在一定程度上可替代荧光标记方法，在提供相当灵敏度的同时，保持待测生物分子的构象与功能完整性。然而，若要完全摆脱荧光标记，通量成为下一个关键问题。微阵列可在玻璃、硅片及其他功能化基底上通过点样、压印或直接合成固定生物分子，从而同时筛选数万种生物...
无标记（label-free）是描述多种前沿生物传感器技术的统称，这些技术因在七次跨膜 G 蛋白偶联受体（GPCR）药物发现中的应用而受到广泛关注。无标记生物传感器能够在活细胞中非侵入性地实时解析受体介导的应答，具有较高信息纹理和较广的信号通路覆盖范围，有助于研究经典单通路检测难以处理的受体整合信号转导生物学。该技术在人类原代细胞（...
电化学阻抗谱（EIS）可在单一实验中获取不同动力学过程的信息，因此在生物传感器科学中具有重要作用。本文简要综述了文献中报道的无标记阻抗生物传感器，并提出一种用于阻抗数据客观解释的新方法，即基于复数化学计量学的多变量分析。该方法将多频率复数阻抗数据转换为复数电容形式，利用主成分分析/奇异值分解（PCA/SVD）进行降噪、结构识别和模型...
活细胞光学传感利用无标记光学生物传感器，在传感器传感体积内非侵入地测量活细胞受刺激后发生的动态质量重分布（DMR）。所得 DMR 信号是一种整合性细胞应答，反映刺激通过其作用的细胞靶点所介导的细胞信号转导。本文综述了活细胞光学传感在细胞生物学和配体药理学研究中的应用，重点介绍共振波导光栅（RWG）生物传感器细胞检测在高通量筛选中的应...