为利用超低功耗逻辑与架构设计技术实现植入式生物传感器，无线超声技术因介质衰减较低且允许的安全强度较高，成为体内能量传输的有力候选。当生物传感器尺寸小于100 µm时，多数器件难以满足数字电子所需的电压和功率。本研究对文献中三种基于钪掺杂氮化铝（ScAlN）的压电微机械超声换能器（pMUT）进行数值比较，工作频率为1–10 MHz，分...
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...
癌症免疫治疗在多种肿瘤中取得显著临床成功，但患者反应异质性和免疫相关毒性限制了其潜力。有效抗肿瘤免疫需要抗原释放与呈递、免疫细胞活化、迁移浸润及肿瘤杀伤等多步骤协调，而免疫抑制性肿瘤微环境（TME）可影响任一环节，导致耐药或复发。TME是动态生态系统，包含恶性细胞、免疫效应细胞、血管和可溶性介质。传统活检组织学或终点检测难以捕捉其时...
生物传感技术的进步使唾液生物标志物的非侵入、实时监测成为可能，推动个性化医疗与公共卫生发展。识别并优先选择唾液中关键分析物，对估计生理状态并预测应用情境中的表现至关重要。本研究考察了12种唾液分析物（包括激素、代谢物和酶）对军事人员（N=115）在压力实验室与野外任务中认知和体能结果的预测价值。作者计算了用于量化时间序列分析物数据的...
太赫兹超材料生物传感器将太赫兹时域光谱与超材料传感相结合，为生物分子、蛋白质、细胞和病毒等多种目标提供灵敏检测平台。该类传感器具有响应快速、灵敏度高、无损、无标记、样品用量少和易于集成等特点，能够突破传统生物传感器局限，在生物医学领域实现快速、无损的痕量检测，有助于疾病及时诊断和早期筛查。本文系统综述了太赫兹超材料生物传感器的理论基...
柔性等离子体元传感器器件利用多层 Ag/Al2O3/云母实现可调等离子共振，是重要研究方向。本文报道柔性 Ag/Al2O3/云母多层平台及其在柔性生物传感器和光子发射器件中的优异性能。采用白云母单晶作为光学透明且机械柔性基底。通过 X 射线衍射和透射电镜表征 Ag/Al2O3/云母多层膜。结合光学吸收、数值模拟和反射测量确认生物传感...
本研究旨在评估两种根管用药在根管治疗后促进根尖周骨愈合的有效性，并将基于放射组学的锥形束CT（CBCT）影像纹理分析作为一种新型生物传感技术用于定量监测组织变化。研究纳入34颗伴牙髓坏死和根尖周病变的单根牙，分为两组（每组17颗）：氢氧化钙联合2%氯己定凝胶（CHX）组和Ultracal XS®组。治疗完成后立即及3个月后分别采集C...
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...
银纳米颗粒（Ag NPs）因独特的物理化学性质，已成为生物医学领域极具前景的功能材料。其高比表面积、强表面等离子共振（SPR）、化学稳定性及多功能性，使其易于加工并适用于多种生物应用。本综述重点围绕银纳米颗粒的作用机制、疗效及潜在优势，系统概述其在诊断与治疗中的多种生物学应用。文中讨论了银纳米颗粒在生物成像与生物传感等诊断技术中的利...
近年来，超材料与超表面因具有异常光学和电学性质而受到广泛关注。超材料是同时呈现负介电常数和负磁导率的人工周期性结构；超表面是其二维类似物，具有较小但不可忽略的厚度。凭借高光学限制和可调光学谐振，这些人工工程材料成为生物传感的可行光子平台。本文综述了基于吉赫兹、太赫兹和光学频率域的超材料与超表面生物传感最新进展，覆盖整个电磁频谱，并按...
结构转换适配体（SSA）能够借助靶标诱导的构象变化实现分子的灵敏、连续检测，但从头开发 SSA 过程复杂且耗时。本文提出一种理性优化 SSA 的策略，在提高适配体结合亲和力的同时引入靶标依赖的构象转换，使其更适用于真实生物传感场景。作者利用核磁共振（NMR）和计算建模识别关键结构特征，并据此优化靶标存在下的构象转换；同时采用大规模微...
由量子点或稀土离子掺杂的球形微球构成的活性回音壁模式谐振器具有高Q因子，是能够检测低浓度生物分子的生物传感器的理想候选。然而，要制备量子点掺杂微球，需要寻找新的低熔点玻璃，并且生物传感器开发需要表面功能化和抗体固定。本文展示了三种低熔点玻璃及其微球的成功功能化。玻璃由钠硼磷酸盐、钠铝磷酸盐和碲酸盐制成，然后使用(3-环氧丙氧基丙基)...
Tamm等离子体极化激元（TPP）是一种纳米光子现象，具有空间强场限制、模式激发容易和偏振无关等优点，在传感、存储、激光、完美吸收、太阳能电池和非线性光学等领域具有应用潜力。本文报道了一种基于TPP共振模式的生物传感平台，并结合传输矩阵法进行理论分析，通过不同折射率液体的非特异性检测以及SARS-CoV-2核衣壳蛋白（N蛋白）的特异...
开放通道微滴阵列因微型化、并行化、高通量、简单和易获取等优势，在生化分析、生物流体监测、生物标志物识别和细胞相互作用等领域受到广泛关注。此类微滴阵列通过物理或化学方式将微升/纳升级液滴锚定在开放界面，不仅能提高生物传感器的灵敏度和准确性，而且无需复杂设备或繁琐流程，在下一代微型化传感平台中展现出巨大潜力。本综述总结了开放通道微滴阵列...
理想传感器应具备宽检测范围、高灵敏度、选择性、分辨率、重现性、重复性和快速响应等特性。近年来，基于纳米颗粒（NPs）的生物传感器因在几乎所有科技领域中的优异应用而受到广泛关注。纳米颗粒通常用于弥补换能器与生物识别元件之间在纳米尺度上的界面差距；同时，纳米颗粒与电化学技术的结合催生了具有高灵敏度和高分辨能力的生物传感器。本文综述了由贵...
近年来，多种病毒及病原体不断出现并引发全球大流行，现有生物传感器虽已用于病毒检测，但灵敏度有限，亟需更高效诊断工具。纳米技术因纳米材料具有高比表面积和量子尺寸效应，被广泛用于提升病毒生物传感器的设计、开发与性能。本文综述纳米技术对病毒检测中常规及人工智能（AI）生物传感策略的影响，重点讨论纳米材料、纳米生物传感器类型、医疗物联网（I...
流式细胞术由流体系统和光学系统组成，已广泛用于生物传感。流体流动可实现样品自动高通量上样与分选，光学系统则通过荧光检测微米级细胞和颗粒。该技术功能强大且发展成熟，但要求样品以悬浮液形式存在，因此通常只能用于体外。本研究报道了一种简单方案，利用未经任何改造的共聚焦显微镜构建流式细胞术。作者证明，显微镜的快速线扫描能够有效激发毛细管中体...
基于局域表面等离子体共振（LSPR）的光纤生物传感器具有生物相容性好、无标记、稳定性强、可实时监测等优点，在环境科学、临床医学、疾病诊断和食品安全等领域受到广泛关注。近年来，LSPR光纤生物传感器的发展重点集中在临床疾病标志物检测、环境与食品中多种有毒物质检测，以及新型敏化机制的探索。本文从工作原理、结构类型和应用领域等方面对LSP...
比色传感器因成本低、灵敏度高、特异性好且结果可肉眼观察，已被广泛用于多种分析物检测。近年来，先进纳米材料的出现显著推动了比色传感器的发展。本综述系统总结了2015—2022年比色传感器在设计、制备和应用方面的进展。首先简述比色传感器的分类与传感机制，随后讨论基于石墨烯及其衍生物、金属和金属氧化物纳米颗粒、DNA纳米材料、量子点及其他...
尽管环境与体力活动（PA）关系研究增多，实地实验仍有限。此类研究可聚焦真实环境暴露及相关 PA 与健康结局，有助于分离暴露或干预的因果效应。本研究以街道/行人环境为日常场景，开发并验证一种整合环境、PA 与健康结局即时评估的实地实验方案。方案采用环境监测与生物传感技术，重点关注比驾驶者更直接暴露于环境的步行者和骑行者。团队确定健康结...