个人血糖仪（PGM）因体积小、操作简便、成本低，已成为过去几十年最成功的生物传感器之一。为充分利用 PGM 多年研发积累，研究者发展了多种信号转导方法，将 PGM 从单纯血糖监测拓展到多种非葡萄糖目标检测。本综述总结了近年来以 PGM 为读出装置的非葡萄糖目标生物传感器进展，重点涵盖信号转导、信号放大以及目标分子识别与分析。综述指出...
宫颈癌是可通过疫苗接种和筛查预防、治疗的女性常见恶性肿瘤，其发生与高危型人乳头瘤病毒（HPV）持续感染密切相关。宫颈阴道液（CVF）反映女性生殖道局部生理与病理状态，含有蛋白、核酸、代谢物等成分，适合作为无创或微创筛查材料。由于传统Pap涂片和HPV检测存在假阴性率高、费用高、可及性差以及HPV感染清除率高导致过度治疗等问题，开发全...
端粒酶被认为是肝细胞癌（HCC）早期诊断和预后评估的重要生物标志物，但高灵敏、高特异的检测方法仍具挑战。为此，作者构建了一种新型表面增强拉曼散射（SERS）生物传感器，用于检测端粒酶活性。该传感器采用由链置换扩增（SDA）和催化发夹组装（CHA）组成的双DNA催化放大策略。端粒酶诱导端粒酶引物延伸，形成含重复序列的长链DNA，进而触...
多种传染性病毒持续威胁全球公共卫生，其中 SARS-CoV-2 已造成超过六百万人死亡。为快速、可靠地检测病原体，研究者发展了多种生物传感方法。上转换纳米颗粒（UCNPs）具有低自荧光背景、长荧光寿命、窄发射峰、抗光漂白、近红外激发和多色发射等特性，在生物传感器中可显著提高信噪比和检测灵敏度，是病毒检测的有前景候选材料。本综述系统总...
食品安全问题因食源病原体、化学污染物和重金属而受到广泛关注，因其与人类健康密切相关。纳米酶是具有类酶催化活性的无机纳米材料，具有结构稳定、成本低、活性可调、可在极端pH和温度下保持催化活性等优点，可作为天然酶的替代物用于食品检测。本文围绕食品风险因子，综述了病原微生物、毒素、重金属、农药残留、兽药及非法添加剂等常见检测方法的现状，并...
藻毒素或海洋毒素可在水体、鱼类和贝类中富集，对人类、牲畜和宠物造成严重危害。传统检测方法耗时长、依赖专业人员和昂贵仪器，难以满足现场实时监测需求。生物传感器，尤其是基于适配体的适配体传感器，具有响应快、选择性好、成本低、稳定性高和易于操作等优势，可用于环境水样和食品基质中海藻毒素的快速检测。本文综述了2013—2022年面向多种藻毒...
表面功能化与生物识别元件固定是构建高灵敏、高选择性生物传感器的核心步骤。3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）因其双官能团、成本低和与氧化物表面羟基形成共价键的能力，被广泛用于表面硅烷化。获得稳定、致密且厚度可控的 APTES 单分子层，对避免多层聚合物脱落、保持抗体活性、降低非特异结合以及提高检测重复性和灵敏度尤为关键。本文系统综...
2019年12月爆发的新冠疫情由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起，随着毒力增强和确诊病例增加，对全球公共卫生构成严重威胁，因此亟需准确诊断以快速控制病毒传播。环介导等温扩增（LAMP）是一种新型分子生物学技术，具有操作简便、快速、低成本、高灵敏度和高特异性等优点。过去两年，新冠疫情暴发和病毒株持续变异对病原体...
血管内皮生长因子受体2（VEGF-R2）是血管生成和肿瘤转移的重要标志物。本文报道两种基于阵列表面等离子共振成像（array SPRi）的生物传感器，用于血浆中VEGF-R2的定量检测。一种传感器基于纯金芯片，另一种基于银/金双金属芯片；两者均通过半胱胺（cysteamine）连接链将特异性识别人VEGF-R2的兔单克隆抗体固定于芯...
面包在贮藏过程中会发生老化与微生物生长等复杂理化变化，导致品质下降和消费者接受度降低。理解烘焙产品物理、化学和微生物腐败原因，对防止质量劣变和经济损失具有重要意义。传统包装在保护产品安全、卫生和品质方面存在局限，食品包装需要引入有效的新策略，以减少烘焙食品货架期内的感官损失。随着食源性疾病传播，消费者对减少合成防腐剂、使用天然防腐成...
随着金纳米粒子（AuNPs）相关技术的发展，裸 AuNPs 已难以满足生物医学应用对稳定性、特异性和功能多样性的要求，通常需要引入不同功能配体进行修饰。DNA 不仅是遗传物质，还具有生物相容性好、序列可设计、识别准确等优点，是修饰 AuNPs 的理想配体。DNA 修饰金纳米粒子（DNA-AuNPs）兼具 AuNPs 的局域表面等离子...
微量元素在生物组织中含量极低，部分无生物学功能，但摄入超过风险水平时具有毒性。自然和人为活动使微量元素进入环境，造成土壤、水体和食品污染。微生物介导的甲基化、去甲基化等过程参与微量元素生物地球化学循环，微量元素也会改变微生物群落结构，进而影响生物转化和生物沉淀等过程。因此，理解微生物及其功能基因在微量元素循环中的作用，对开发生物修复...
成簇规律间隔短回文重复（CRISPR）系统是原核生物抵御噬菌体和质粒入侵的天然适应性免疫系统。CRISPR-Cas系统分为两大类六型，其中VI型中的CRISPR/Cas13a系统因具有Cas13a蛋白的反式切割活性和crRNA的高特异性，在分子诊断、基因治疗、基因编辑和RNA成像中应用最广。本文综述了CRISPR/Cas13a系统检...
由金属氧化物形成的纳米结构材料具有比表面积大、机械性能和其他物理性能改善、电子性质可调等优点，对化学传感器和生物传感器的开发与应用具有重要意义。纳米结构可按其自身及组分的维度分为0D、1D、2D和3D。本综述讨论了由不同合成方法制备的金属氧化物0D、1D、2D和3D纳米结构在化学传感器和生物传感器中的成功应用。文章特别关注金属氧化物...
小分子污染物如抗生素、农药和塑化剂对人类健康和环境构成严重威胁，因此亟需开发低成本、易用且便携的生物传感器实现快速检测。抗体传统上用作生物识别元件，但适配体因热稳定性高、成本低、易于化学修饰和体外快速制备等优势，正逐渐应用于适配体生物传感器（aptasensor）。系统进化指数富集（SELEX）可在体外筛选高亲和力和特异性结合靶标的...
尽管基于光学技术的即时检测（Point-of-Care, PoC）设备发展迅速，但其在研究实验室之外应用时仍面临明显困难。本文旨在评估光学PoC设备从科研成果向市场转化的程度，提出一种将科学论文与已注册专利相关联的方法。作者以“biosensor”“optic”和“device”为关键词，检索2015—2020年Web of Sci...
食品安全监测面临快速、灵敏、便携和易用的挑战。本文综述了纸基电化学生物传感器在食品安全分析中的设计、制备与应用。纸基器件具有微型化、低样品量、低成本、毛细驱动流动和可在纸孔中储存试剂等优势。文章讨论了二维与三维器件设计、蜡打印/喷墨/激光/光刻等图案化技术、丝网印刷电极及纳米材料修饰策略，并总结酶、抗体、适配体、DNA 和全细胞识别...
生物传感器通常将生物识别元件与不同组成和尺寸的纳米材料相结合，以促进或增强器件的工作机制。虽然引入纳米材料有利于开发高性能生物传感器，但在规模化生产和废弃处置阶段，可能导致有毒纳米材料不受控释放。本文旨在促进生物传感器开发与人类及环境毒理学领域之间的联系，鼓励对生物传感器的开发和规模化采取整体性方法。文章首先探讨生物传感器设计中常用...
干眼病（DED）是最常见的临床眼表疾病。由于其病因多因素，目前尚未形成统一的诊断标准。局部给药仍是主要治疗方式，但药物在眼表快速清除限制了疗效。为解决上述问题，研究者利用水凝胶良好的生物相容性、优异的物理机械性能和长期植入稳定性，设计用于检测生物标志物或作为药物递送系统的水凝胶材料。基于生物相容性水凝胶制备的生物传感器可灵敏诊断干眼...
本研究旨在测试一种用于监测新生儿呼吸率（RR）和心率（HR）的光纤垫的安全性与有效性。方法：纳入30只新西兰白兔，按体重分为三组。每只兔分别用ECG电极作为参考方法和新开发的实验性光纤系统（EFOS）垫作为实验方法测量RR和HR。结果：对29只兔（10雌、19雄）的数据进行分析。与HR相比，EFOS测量RR表现更好。RR值在整体组（...