监测环境紫外辐射对生态系统和人类健康至关重要，但传统紫外剂量计缺乏检测 DNA 水平损伤的分子敏感性。本文提出一种基于 CRISPR/Cas12a 的生物传感平台，通过检测 DNA 激活子中紫外诱导的胸腺嘧啶二聚体来量化太阳紫外暴露。该系统利用胸腺嘧啶二聚体导致 crRNA 与 DNA 激活子错配，从而抑制 Cas12a 的顺式识别...
蛋白质修饰，尤其是磷酸化和糖基化等翻译后修饰（PTMs），是调控细胞活动和疾病发生发展的基本机制，其检测已成为先进诊断的重要前沿。本综述系统考察了工程化蛋白质修饰与生物传感技术的融合，以提升分析性能和诊断准确性。通过对现有方法的批判性分析，文章强调通过策略性操控PTMs可提高生物传感器在早期疾病检测、食品安全和环境监测等应用中的灵敏...
近几十年来，开发简单可靠的化学与生物分子检测技术日益重要，广泛应用于医学、生物技术、食品安全和环境监测。适配体传感器因高选择性、高灵敏度和多靶点适用性受到关注。将适配体传感器与纳米技术，尤其是金纳米颗粒（Au NPs）结合，显著提升了器件性能。Au NPs具有高比表面积、化学稳定性和优异光学性质，可实现信号放大、降低非特异干扰并提高...
重金属和芳香化合物在环境系统中的广泛存在已成为全球性重大关切。传统光谱和色谱分析方法虽精度高，但成本高、操作繁琐，限制了其在常规环境监测中的实际应用。基于转录因子的全细胞生物传感器是一种有前景的替代技术，可为环境污染物提供实时、高灵敏且低成本检测能力。本综述系统总结了近期基于转录因子的生物传感器在检测重金属和芳香化合物方面的进展，重...
无细胞生物传感器利用细胞机器的选择性，同时避免活细胞的限制，在环境监测、医学诊断和生物技术应用中具有优势。本综述总结无细胞生物传感器开发的最新进展，强调其以高灵敏度和特异性检测重金属、有机污染物、病原体和临床生物标志物的能力。文章分析无细胞蛋白合成优化、保存策略和现场部署方法等技术创新，这些进展提高了灵敏度与实际适用性。合成生物学方...
水生中型浮游动物（端足类）因参与食物链而具有吸附和积累环境毒物的能力，这对理解水生生态系统功能及保障渔业安全具有重要意义。本研究利用全细胞 lux 生物传感器大肠杆菌 MG1655 pAlkA-lux，评估海洋端足类 Gammarus oceanicus 以及淡水端足类 Eulimnogammarus vittatus 和 Gamm...
环境污染仍是重大社会问题，人类活动导致污染物在空气、水和土壤中累积，对生态系统和人体健康造成严重影响。传统分析技术设备昂贵、体积大、操作复杂，难以在资源有限地区开展现场监测。随着生物传感器与微流控技术发展，环境监测在分析时间、成本、便携性和易用性方面显著提升。本综述系统介绍便携式环境监测设备的基础原理，重点讨论酶基、免疫分析和分子识...
极端酶兼具高特异性、高灵敏度以及耐受极端操作条件的能力。本文综述了具有环境监测应用潜力的极端酶，并概述了利用这些分子构建生物传感器的最新进展。文章介绍了迄今报道的各类极端酶的特性，重点强调其稳定性及工作条件，说明其用于传感的优势。以光合抑制剂除草剂检测为例，讨论了生物传感器设计，并较详细地介绍了用于农药、重金属和酚类检测的若干传感器...
氟喹诺酮（FQs）是一类广谱抗菌药物，广泛用于治疗多种感染性疾病，并在新冠疫情期间被用于早期症状患者。其过量使用导致耐药菌株增加和环境污染，对生物体与人类健康构成威胁。为保障公共健康并防控抗生素耐药，必须开发有效方法在水体中痕量检测FQs。与传统检测技术相比，电化学生物传感器具有特异性、选择性、灵敏度高和检出限低等优点，有望用于多种...
由识别分子和纳米材料组成的纳米生物传感器已广泛用于疾病诊断、健康管理和环境监测。作为纳米生物传感器的一种，具有信号放大能力的分子特异性场效应晶体管（FET）生物传感器具有响应速度快、易于微型化和集成等突出优势，有望实现高灵敏度的分子检测与识别。适配体具有稳定性高和结构可调等内在特性，已成为 FET 传感领域最常用的生物识别单元之一。...
人体健康与社会经济发展同环境污染密切相关，因此需要利用生物传感器等可靠器件对真实环境中的污染物进行监测。近年来，多种生物传感器因可原位应用、实时检测且成本较低而受到关注，成为健康环境分析的重要工具。连续环境监测要求传感器件便携、经济、快速且灵活，其优势与联合国可持续发展目标（SDGs）密切相关，尤其涉及清洁水源与能源。然而，生物传感...
环境监测应尽量减少对生态系统的干扰。Robocoenosis 项目提出使用生物混合体（biohybrid）融入生态系统，并利用生命形式作为传感器。然而，此类生物混合体在存储与供电能力上受限，只能采样有限数量的生物个体。本文对该生物混合体进行建模，研究在有限样本条件下可获得的估计准确度，并重点考虑会降低准确度的误分类错误，即假阳性与假...
生物传感器是可用于原位和即时检测目标分析物的微型化器件。电化学生物传感器基于氧化还原反应，通过电流、电压或其他电化学参数变化实现检测，其有效工作依赖电化学活性材料。激光诱导石墨烯（LIG）因高电导率、高比表面积以及简单、可扩展的激光直接制备工艺，在生物传感器开发中受到关注。本文作为展望，系统梳理了 LIG 基生物传感器所检测的分析物...
大肠杆菌将二价锰[Mn(II)]作为必需微量元素，并拥有调控胞内Mn(II)水平的遗传系统。其mnt操纵子中多个基因响应胞内Mn(II)水平，转录受能与Mn(II)结合的转录因子MntR调控。本研究基于mnt操纵子遗传系统开发Mn(II)传感生物传感器，并考察基于mntS、mntH和mntP启动子的传感器特性。MntR结合Mn(II...
现代生活质量高度依赖生物传感器的发展，其在即时检测（POC）技术中发挥关键作用。POC设备可用于快速追踪疾病进展、水质快速分析和食品质量评估。血糖仪、家用早孕试纸和新冠快速检测均是成功生物传感器的典型例子。由于引入选择性生物识别元件，生物传感器可提供高特异性，并以显著降低成本实现便携化。电化学生物传感器平台具有成本低、选择性好、特异...
明胶是来自动物组织的天然蛋白，具有优异的生物相容性、可降解性、生物安全性、低成本和溶胶-凝胶特性，因此被视为制备生物传感器的理想组分。近年来，含明胶的生物传感器被广泛用于检测葡萄糖、过氧化氢、尿素、氨基酸和农药等多种分析物，并应用于医疗诊断、食品检测和环境监测等领域。本文作为一篇展望性综述，系统总结了明胶基生物传感器的最新研究趋势与...
当前最紧迫的生态问题之一是未经处理的工业废水排放，导致汞、铬、铅、镉等无机金属进入环境，威胁生态系统。因此，迫切需要创新、实用、环境友好且低成本的重金属修复方法。近年来，生物金属处理技术的进展使自然处理成为传统方法的可行替代。为消除土壤和水体中的农药残留，氧化、焚烧、吸附和微生物降解等技术已被建立。生物修复在去除重金属方面比传统方法...
本文综述了发光型、表面等离子共振（SPR）型和碳基生物传感器在分子、疾病与污染检测中的最新进展。生物传感器凭借快速、特异、低反应时间和高输出等优势，可替代部分传统检测方法。文中讨论了生物化学发光、热化学发光、电化学发光及生物发光等发光传感机制，指出其在免疫分析中具有高灵敏度，可检测至阿托摩尔水平；SPR基于金属-介质界面折射率变化，...
环境污染监测需要快速、可靠、低成本且小型化的检测装置，这一需求推动了污染物生物传感器件的发展。本综述总结利用生物传感器检测环境污染物的最新趋势，讨论酶、全细胞、抗体、适配体和DNA生物传感器以及仿生传感器的应用。文章归纳了上述传感器检测各类污染物的适用性，并介绍其结构特征。生物传感器设计中采用多种检测原理，包括安培法、电导法、发光法...
基于局域表面等离子共振（LSPR）的生物传感器因可实现无标记、便携、低成本和实时监测多种分析物而受到关注。近年来，该技术结合纳米结构进展，重点用于临床和环境场景中的生化标志物检测。本综述系统总结了 LSPR 生物传感器在检测多种化学物质和生物分子方面的最新进展，并介绍了基于不同纳米结构平台的传感策略，包括溶液相胶体纳米颗粒、平面基底...