近年来，花状固定化酶的合成取得重要突破，即有机-无机杂化纳米花（hNFs）。该类材料由酶等有机组分与金属离子（如Cu2+）形成的金属磷酸盐无机组分自组装而成，虽最初偶然发现，却表现出显著高于游离酶和常规固定化酶的催化活性与稳定性。其多孔结构、高比表面积和有利酶构象可改善传质并保护活性位点，使酶在极端pH、温度及有机溶剂中保持活性，并...
空气微生物对人类健康构成重大威胁，可引起多种疾病。传统检测方法通常速度慢且流程复杂。本综述重点阐述基于纳米材料的生物传感器，尤其是比色传感器，在空气微生物快速、现场检测中的潜力。比色传感器无需复杂仪器即可实现实时视觉检测。文章探讨了将此类传感器与基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控的芯片实验室技术相结合，并进一步提出一种新型PDMS...
纳米酶是具有类酶性质的纳米材料，具有制备成本低、催化活性强、室温长期储存稳定、可重复使用等优点，被视为天然酶的潜在替代品。过去二十年纳米酶研究兴趣激增，寻找更优仿生材料用于生物医学应用。金属有机框架（MOFs）由无机金属离子/簇和有机配体构成，具有组成独特、孔径可调、结构多样、理化性质易调控等特点，可模拟类酶活性，成为有前景的纳米酶...
细菌检测分析装置是现代临床实验室的重要组成部分，能够实现疾病的早期诊断和及时干预，因此针对监测与诊断方法的持续改进受到重视，其中基于生物传感器的发展尤为关键。在细菌检测技术中，以比色法和荧光技术为基础的光学传感器系统，以及利用表面等离子共振（SPR）和取向效应测量的系统，被认为是具有广阔应用前景的重要方向。本综述系统梳理了上述光学传...
食品安全与人类健康密切相关。抗生素在畜牧业中因广谱抗菌活性被广泛使用，但不合理使用造成环境污染和食品安全问题，因此环境分析与食品安全评价中迫切需要抗生素现场检测。适配体传感器具有使用简便、准确、成本低、选择性高、适合抗生素检测等优点。本文综述了基于适配体的电化学、荧光和比色传感器用于抗生素检测的最新进展，重点讨论不同适配体传感器的检...
当前病毒大流行严重威胁人类健康与社会经济发展，因此开发高效、低成本、早期且准确的病毒检测方法至关重要。生物传感器和生物电子器件有望克服现有检测方法的不足。除金/银纳米颗粒、碳基材料、金属氧化物和石墨烯等常见材料外，共轭聚合物（CPs）凭借独特的π轨道结构、链构象变化、溶液可加工性和柔性，成为制备高灵敏、高特异病毒生物传感器的候选材料...
内分泌干扰物（EDCs）是一类可干扰内分泌系统正常功能的人工合成物质，包括邻苯二甲酸盐、高氯酸盐、酚类、某些重金属、呋喃、灭多威、芳香烃、部分农药以及全氟和多氟烷基物质（PFAS）。由于在日常用品、食品包装、农药、工业化学品和电子废弃物中广泛使用，EDCs在环境中普遍存在，并可模拟或阻断激素功能，威胁人类健康、水生生物和野生动物。目...
可卡因适配体后来被发现能以更高亲和力结合奎宁。本研究采用荧光标记的 MN4 适配体，研究其被金纳米粒子（AuNPs）吸附后，再被未标记适配体和奎宁置换的过程。未洗涤时，4000 倍过量游离 MN4 可置换约 14% 的预吸附 FAM-MN4；洗涤后未观察到置换，说明洗涤去除了弱吸附适配体。此前 NMR 实验通过直接混合 AuNPs ...
本文是《Frontiers in Chemistry》纳米酶研究专题的编辑评论，系统概述了纳米酶作为人工酶的功能纳米材料在理性设计与生物医学应用中的进展。纳米酶可在温和条件下模拟天然酶催化底物转化，并具备多功能性、催化活性可调、成本低、可规模化生产及稳定性高等优势。专题收录了13篇论文，重点介绍了基于纳米酶的传感探针：PdCuAu纳...
聚二炔（PDA）是一类具有交替双键共轭主链的多功能聚合物，其光学性质源于主链中的π-π相互作用。当外部刺激扰动PDA主链时，PDA可发生蓝-红比色转变，并在红区发射荧光。由于两亲性二炔单体可自组装成膜、囊泡、管等结构，且合成膜易于进行化学修饰，PDA平台可引入抗体、适配体、酶或DNA探针等识别元件，通过受体-配体相互作用实现无标记生...
本综述系统总结了基于纳米结构表面等离子体共振（SPR）的化学传感器与生物传感器在功能化方面的研究进展。文章首先介绍等离子体纳米结构的光学传感原理，重点讨论金、银等贵金属纳米颗粒（纳米球、纳米立方、三角片等）的局域表面等离子体共振（LSPR）特性及其对尺寸、形状、组成和周围介电环境的敏感性。随后按功能化配体类型分为氨基酸与蛋白质、寡核...
基于局域表面等离子共振（LSPR）的比色传感器因其在生物传感器和化学传感器中的应用而受到关注。LSPR 的独特光学效应源于贵金属纳米结构（如金、银、铝）及其周围环境的折射率；当纳米材料结构或环境改变时，其光学性质发生变化，可通过光谱技术或肉眼观察。基于比色探针的 LSPR 可提供简单、快速、实时、无标记且灵敏的生物化学检测，适用于即...
天然酶因高催化活性、强生物活性和高底物特异性，在体外和体内生物反应中发挥重要作用，但存在成本高、环境稳定性差、可重复使用性弱和制备困难等缺点。为克服这些不足，金属纳米粒子、单原子、金属氧化物、合金等功能纳米材料被用作纳米酶，以模拟天然酶的性质与功能。随着二维材料合成与应用的发展，二维纳米材料因其独特的物理、化学、生物和电子性质，在生...
层状纳米结构（LNs）包括二维纳米片、纳米薄片和平面纳米点，具有高比表面积、独特光学性质和界面活性，可作为新型传感探针与平台。当刺激响应性聚集发生时，修饰后的LNs可形成可编程的形貌，并呈现可调控的光吸收与荧光特性。基于LNs聚集行为及其物理化学性质变化，已发展出一系列具有更高灵敏度、操作简便、多功能和抗干扰能力的新传感方法，可用于...
癌症的早期发现与有效治疗是抗癌领域的两大挑战。癌症来源外泌体具有尺寸小、在血清、血浆和尿液等体液中丰度高且稳定性好等特点，并携带肿瘤微环境信息，因此成为癌症早期诊断和治疗反应评估的有前景生物标志物。本文综述了用于检测癌症来源外泌体的生物传感器最新进展。首先讨论了不同癌症中潜在的外泌体标志物，包括四跨膜蛋白（CD9、CD63、CD81...
传统分析型生物传感器仪器体积大、成本高且不易操作，使其在资源有限场景中的应用受到限制。微流控芯片实验室（LOC）技术为常规生物传感系统小型化提供了可能，但实际临床使用仍需要额外的检测、读出、分析、传输和显示设备。近年来智能手机快速发展、大规模生产和普及，为构建便携式、低成本、易操作的即时检测（POC）分析生物传感器和移动健康平台提供...
酶是自然界的高选择性、高效催化剂。近年来，金属有机框架（MOFs）作为固定化酶的多孔支撑基质受到关注。酶-MOF 复合材料具有催化效率提升、化学/热稳定性增强、活性位点易接近、可回收性和高酶负载等优点。但由于低密度和高分散性，酶-MOF 复合物的处理与分离具有挑战性。因此，具有磁性的金属有机框架（magnetic-MOF）可作为潜在...
金纳米颗粒(GNPs)因易于功能化并具有由等离子体效应决定的独特光学性质，已被广泛用于分子诊断生物传感器开发。GNPs在光照下可产生局域表面等离子体共振(LSPR)，其吸收与散射峰可通过改变粒径、形貌、组成及与其他等离子体纳米颗粒的偶联进行调节；同时，GNPs还能增强荧光和拉曼散射等光学信号。本文综述了基于GNPs上述光学特性的生物...
纳米花是一类新开发的纳米颗粒，具有类似花朵的结构，因其制备简单、稳定性高和效率增强而受到关注。本文聚焦纳米花的优缺点、合成方法、类型及具有未来前景的应用。纳米花的应用包括作为生物传感器，用于快速、精准检测糖尿病、帕金森病、阿尔茨海默病、食品感染等状况。纳米花已被揭示可用于位点特异性作用和药物控释。纳米花的扩展应用涵盖酶纯化、去除水中...
病原微生物是多种传染病的致病因子，其快速、准确检测对公共卫生安全至关重要。传统培养法耗时长、劳动密集，且对多种病原体的灵敏度有限。光学生物传感器具有使用简便、快速、便携、可多路检测且成本较低等优势，在病原诊断中受到广泛关注。本文综述了用于病原微生物检测的光学生物传感器研究进展，重点讨论比色传感器与等离子体传感器等技术平台，以及抗体、...