挥发性有机化合物（VOCs）是反映病理生理过程的代谢副产物，已作为非侵入性生物标志物用于疾病鉴别。尽管VOCs在肿瘤研究中应用广泛，其在其他常见公共卫生疾病中的诊断潜力仍待探索。本研究为概念验证，将基于VOCs的检测应用于糖尿病肾病（DKD），以区分DKD与其他肾病综合征（NS）。作者利用金属氧化物半导体分析135名经肾活检确诊参与...
氧化铟镓锌（IGZO）等金属氧化物半导体因电子迁移率高于约10 cm2/V·s、透光率高于约80%，长期受到液晶显示和有机发光二极管领域关注。非晶IGZO还具备工艺兼容性好、可柔性化等优势，适用于柔性及可穿戴器件。基于IGZO的薄膜晶体管具有均匀性高、开关速度快、漏电流低等特点，可实现低功耗运行。这些优势使IGZO不仅是显示技术的关...
识别疾病生物标志物并高灵敏、高选择性地检测危险、爆炸性、易燃及污染性气体和化学品，仍是传感研究中的挑战。半导体金属氧化物（SMOx）因成本低、易制备、响应快、稳定性好和可调控性强，近年来被广泛用于气体、化学和生物传感器。本文综述了SMOx基传感器的基本特性与传感性能，重点讨论其灵敏度、选择性、恢复时间和长期稳定响应等关键指标。功能材...
二维材料自出现以来因在传感器领域展现潜力而引发研究热潮。MXenes是一类二维过渡金属氮化物、碳化物和碳氮化物。自2011年从Ti3AlC2合成Ti3C2以来，相关研究大量发表。由于MXenes相比传统二维材料具有多项优势，已被广泛研究、合成和表征。为帮助读者理解这些材料，本综述系统介绍MXenes的结构，讨论多种合成方法，并分析其...
光子器件性能取决于对光流的控制效率。近年来，等离子体、二维材料和超材料通过亚波长光场限制和动态波前调控增强光-物质相互作用，被用于光谱、成像和光学传感。石墨烯、MoS2等二维材料在光学传感中仍被探索，而等离子体和超材料应用受限于贵金属电子密度调控困难及金属吸收导致的高光学损耗。因此，传感器件需要在纳米尺度通过电场或光场变化实现低损耗...
本文系统综述了韩国在化学传感材料与完全集成的物联网(IoT)传感平台方面的最新研究进展，以验证此类传感系统在即时检测(POCT)中的适用性。作者对多种有机/无机纳米材料的合成与表征进行了总结，阐明其在暴露于目标分析物时的基本化学传感机制，并验证了纳米材料与基于IoT的信号换能器集成后用于化学物种实时、现场分析的可行性。综述重点关注用...
本文综述了超纳米晶金刚石（UNCD）纳米线及其他纳米结构的制备、表征与传感应用进展。UNCD 由 3–5 nm 金刚石晶粒和约 0.4 nm 晶界组成，表面粗糙度低、厚度均匀，适合电子束光刻—反应离子刻蚀（EBL-RIE）制备纳米线、纳米棒、纳米管和纳米柱。通过微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）或热丝 CVD（HFCVD）生长，...
本研究对作者团队此前用于检测呼出气中异丙醇（IPA）的生化气体传感器（bio-sniffer）进行了改进，以进一步降低检出限。首先，采用在烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）荧光峰值波长附近具有较高光子灵敏度的C8855型光电倍增管（PMT）；其次，用包含36根光纤的多芯分支光纤替代原双芯光纤，以提高激发光传输和荧光收集效率；第三，加宽...
本文采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算，分析了有毒光气（COCl2）分子在 DNA 碱基腺嘌呤上的吸附行为。根据腺嘌呤几何结构，选取两个可能吸附位点 A 和 B。吸附能计算表明，光气可在两个位点发生物理吸附，电荷转移量很小。电子电荷密度分析显示光气与腺嘌呤之间没有明显轨道重叠，进一步支持弱物理吸附。在平衡和非平衡条件下计...
MXenes是一类由早期过渡金属碳化物和碳氮化物构成的二维层状金属性材料，具有与金属相当的高导电性、增强的离子导电性、源于羟基或氧端基表面的亲水性以及良好的机械柔性。通过可调的刻蚀方法，MXenes的形貌可被有效调控为纳米颗粒、单层或多层纳米片，具有较大比表面积，有利于提升基于MXenes的传感器性能。此外，MXenes易于与其他材...
小鼠主要尿蛋白（MUPs）属于脂卡林家族，具有保守的β-桶状结构和中心疏水结合口袋，可结合多种挥发性化合物。尿液沉积后，MUPs 缓慢释放结合的小分子，参与小鼠化学通讯。MUPs 高度多态且构象稳定，有望用于构建可检测多种分析物的生物传感器阵列。本研究基于计算模拟识别 MUP20 结合口袋中参与配体相互作用的14个关键氨基酸，并设计...
本文采用第一性原理色散校正密度泛函理论，研究新近预测并制备的单元素二维材料硼烯与两种有毒气体光气（COCl2）和一氧化碳（CO）的相互作用，以评估硼烯作为传感器及药物递送载体的潜力。通过计算吸附结合能、态密度（DOS）、能带结构、电荷密度和功函数（WF），分析硼烯对 COCl2 和 CO 的传感行为。结果表明，COCl2 和 CO ...
本文采用田口信噪比分析优化表面声波（SAW）气体传感器系统的动态特性，其输出响应与输入信号呈线性关系。研究目标是在提高测量系统灵敏度的同时降低其变异性。作者利用有限元分析（FEM）方法考察沉积质量对 SAW 生物传感器谐振频率输出的影响，将沉积质量作为信号因子，谐振频率偏移作为输出响应，并引入石英切割角等噪声因子。通过 L18 正交...