肺炎支原体（Mycoplasma pneumoniae, MP）是儿童重要呼吸道病原体，常引起难治性和重症肺炎。快速、便携的诊断工具对临床管理至关重要。培养、ELISA和PCR等传统方法存在周期长、操作复杂或依赖实验室设备等不足。即时检测（POCT）技术因快速、便携、易用而成为MP诊断重点。本综述系统总结POCT平台进展，涵盖免疫学...
CRISPR-Cas系统最初被鉴定为原核生物适应性免疫机制，现已迅速发展为分子诊断的强有力工具。凭借其精确的核酸靶向能力，CRISPR诊断可为多种靶标提供快速、灵敏且特异的检测方案。本综述深入阐述多种Cas蛋白（如Cas9、Cas12a、Cas13a）的基本原理及其不同作用机制（顺式切割与反式切割），并重点介绍其在传染病监测、癌症生...
核酸检测技术对分子诊断至关重要。CRISPR/Cas12a 核酸检测的出现显著拓展了其应用范围，从感染性疾病病原微生物鉴定到疾病相关生物标志物检测。该系统利用 Cas12a 在识别靶 DNA 后产生的非特异性单链核酸切割活性，通过引入单链 DNA/RNA 荧光探针，使探针被非特异性切割后发生荧光变化，从而实现靶核酸检测。CRISPR...
本文综述了基于体外T7 RNA聚合酶（T7 RNAP）反应的生物传感策略。T7 RNAP可特异性识别T7启动子，并在等温条件下从DNA模板连续转录RNA，从而为核酸与非核酸分析物检测提供信号放大。作者系统总结了将T7 RNAP与荧光适配体、电化学探针、比色体系及CRISPR/Cas系统相结合的方法：目标物与DNA模板或探针相互作用后...
本文综述了由周期性硅纳米柱阵列构成的全介质超表面在生物传感中的最新进展。超表面是人工设计的纳米结构功能表面，已发展出基于共振波长漂移和荧光检测两类生物传感器。全介质超表面具有光学磁模共振，可显著增强荧光检测能力，用于核酸、抗原、抗体等多种生物分子检测。文章比较了凝胶电泳、酶联免疫吸附试验、光学共振、拉曼散射、荧光和电化学等方法的适用...
传染病严重威胁人与动物健康，现有诊断方法常依赖昂贵设备、专业实验室，且存在耗时、灵敏度和特异性不足等问题，难以满足大规模现场检测需求。近年来，成簇规律间隔短回文重复（CRISPR）诊断平台凭借超灵敏核酸检测能力，推动了分子诊断领域变革。本文综述了不同 CRISPR/Cas 系统的类型、Cas 蛋白特性及核酸扩增策略，重点介绍 CRI...
食品源病原微生物对食品安全构成严重威胁，传统生化检测方法存在耗时长、灵敏度低、成本高和依赖专业设备等不足。近年来，CRISPR/Cas系统因具有高度灵活性、灵敏性和特异性，成为病原微生物检测的新兴工具。本文综述了具有横向切割活性的CRISPR/Cas系统在食品源病原菌检测中的研究进展，简要分类并讨论了Cas9、Cas12、Cas13...
在环境样品（如水体）中检测军团菌对公共卫生监测和暴发防控至关重要。传统培养法和聚合酶链反应虽有效，但存在耗时长、需专业人员及专用实验室设备等局限。生物传感技术因快速、灵敏、低成本和现场检测能力而成为有前景的替代方案。本研究以‘Legionella’ AND ‘biosensors’ NEAR ‘environmental sampl...
生物标志物（如DNA、RNA和蛋白质）的检测在医学诊断中具有重要作用。基于CRISPR的生物传感器利用CRISPR/Cas系统对目标进行生物识别，并采用生物传感器策略读出生物信号，无需专业操作。因此，基于CRISPR的生物传感器在具有高灵敏度和特异性地检测生物标志物方面展现出巨大潜力。然而，其信号读出仍依赖专用检测器，限制了其在医学...
随着食品贸易全球化，食品安全持续受到广泛关注。由受污染食品引起的食源性疾病，尤其是食源性病原体，严重威胁公共健康与经济发展，因此需要发展更灵敏、准确的致病菌检测方法。多种信号放大技术已被用于提高食源性病原体检测灵敏度，其中杂交链反应（HCR）是一种无酶、等温的核酸杂交信号放大技术，因操作简便、易于修饰且可同时实现识别与放大而受到重视...
由病原细菌和病毒引起的传染病（如脓毒症、流感、疟疾）在全球广泛流行，早期快速检测相关病原对于控制传播和防止大流行至关重要。CRISPR（成簇规律间隔短回文重复）技术作为新一代分子诊断技术，因灵活性、灵敏度和特异性突出，在传染病检测中具有重要潜力。尽管已有大量基于CRISPR的生物传感器用于环境监测、食品安全和即时诊断，但其在人类健康...
快速、有效诊断病原体对疾病研究与治疗至关重要。Argonaute（Ago）蛋白是一类新近受到关注的核酸内切酶，具有核酸剪切活性，并表现出不同于 CRISPR–Cas 核酸酶的特异性识别特性；CRISPR–Cas 系统研究广泛，但受 PAM 序列识别限制。因此，Ago 蛋白介导的核酸检测技术近年来受到研究者重视。将 Ago 蛋白用于核...
电化学发光（ECL）是由电化学反应触发的化学发光，因无需外部光源、背景低、时空可控，在生物传感和成像中具有重要价值。半导体量子点（QDs）作为新兴 ECL 发光体，相比传统分子发光体具有更高发光效率和可调发射波长，有望提升 ECL 生物传感器的灵敏度与通量。本文系统综述了以半导体 QDs 为发光体的 ECL 研究进展：首先讨论不同共...
生物传感器的核心在于对生物标志物的高灵敏、高选择性识别与定量。传统识别元件如抗体依赖分子相互作用，信号转导需额外设计；而 CRISPR-Cas 系统具有可编程核酸切割能力，本身兼具识别与执行功能，可用于构建简单界面和分子电路，检测蛋白质、核酸等多种靶标。本文作为《CRISPR-Cas 系统在生物传感中的应用》特刊编辑前言，旨在展示 ...
近期由SARS-CoV-2、猴痘、H1N1、埃博拉病毒等病毒引起的流行和疫情给人类造成重大破坏、全球经济下滑和心理创伤。多种病毒被发现可能引发严重问题，因此早期诊断病毒并理解其感染模式十分必要。在宿主体内早期检测病毒可为及时、战略性管理提供依据。科学家已开发出若干有效、高效的病毒检测方法。本综述解释了几类诊断技术：基于生物传感器、免...
DNA因其无可比拟的可编程性，已被广泛用作构建精巧纳米结构的“砖块”。其中，基于框架DNA（F-DNA）的纳米结构具有尺寸可控、功能可裁剪和位点可精确寻址等特性，在分子生物学研究和生物传感器应用中展现出巨大潜力。本综述系统概述了F-DNA赋能生物传感器的最新进展：首先总结F-DNA基纳米器件的设计策略与工作原理；随后展示其在核酸、病...
随着分子检测从诊断实验室向现场检测转移日益普遍，对选择性、灵敏性、适应环境变化且成本低的核酸诊断工具需求激增，以支持大规模筛查和疫情暴发时偏远地区的即时检测。基于CRISPR的生物传感器是一种有前景的核酸检测新策略，利用Cas效应蛋白（Cas9、Cas12、Cas13）作为高度特异识别元件，并可结合荧光、比色、电位、侧流层析等多种读...
随着核酸检测在物种鉴定、即时检测、临床诊断、食品安全和法医等领域中的作用日益增强，快速现场检测方法的需求不断增长。核酸检测通常包括样本制备、扩增和检测三个步骤。本综述系统介绍了芯片上实现上述三步的最新进展及其原理。样本制备进一步分为细胞裂解和核酸纯化，并讨论将两步集成于单一芯片的方法。扩增部分涵盖基于PCR和等温扩增的芯片研究，并选...
猴痘是由正痘病毒属猴痘病毒引起的新发人畜共患病，可通过接触感染者、动物或污染物传播，潜伏期约7–14天，表现为发热、淋巴结肿大、头痛、乏力、肌痛和皮疹。由于临床表现与其他病毒或感染性疾病重叠，实验室确诊常依赖实时或常规PCR等核酸检测以及ELISA等血清学检测。作者指出，PCR受样本采集、疾病阶段、引物特异性、假阴性、操作耗时和人员...
保障食品和饮水安全是公共卫生的迫切需求。食源性疾病是发达国家和发展中国家疾病与死亡的主要原因之一。据估计，印度每年发生约1亿例食源性疾病和12万例相关死亡。不当农业方式、食品供应链各环节卫生条件差、食品加工行业缺乏预防措施、食品添加剂滥用以及储存处理不当等因素均会影响食源性疾病发生；化学与微生物因素共同作用也参与疾病发展。近期疫情暴...