近期新发突发人畜共患病的暴发，迫切需要开发快速、准确、便携的病原感染筛查方法。重组酶聚合酶扩增（RPA）具有高灵敏度和高特异性，可在恒定低温下短时间完成，尤其适合现场筛查，是预防和控制人畜共患病传播的有力工具。本综述总结了RPA生物传感器的设计原理，以及荧光检测、侧流层析、酶催化反应、光谱技术、电化学技术、化学发光、纳米孔测序、微流...
为满足临床诊断和日常健康监测对即时检测日益增长的需求，多种前沿技术被用于提升便携式生物传感器的灵敏度、尺寸和智能化水平。由于微/纳机器人在微纳尺度具有可控运动特性，它们可将传统被动扩散转变为主动富集，从而有效增强生物传感器灵敏度；同时，微机器人还可实现按需递送、运输和多目标检测。本综述系统介绍了五类便携式生物传感器及其与微机器人的集...
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。...
本文提出一种降低生物传感器假结果与时间延迟的新方法，以解决其在工业、医疗、军事和消费应用中的瓶颈。作者将机器学习与生物传感领域知识相结合，利用悬臂生物传感器的动态响应，而非仅依赖稳态响应的传统标准曲线回归，从而提升检测准确性与速度。该方法通过压电悬臂生物传感器在纳摩尔至飞摩尔范围内快速、准确量化 microRNA（miRNA）得到验...
本文作为研究专题社论，回顾生物传感器从早期pH和氧电极发展为可检测生物元素或生物分子、并将物理化学信号转换为光学或电学可测信号的分析装置。1962年Clark和Lyons开发首个电化学葡萄糖传感器后，生物传感器研究快速增长，主要集中于化学、科技和材料科学领域，中国和美国领先。生物传感器通常包含检测、转换和处理三个单元，可识别核酸、代...
微小RNA（miRNAs）是约21–25个核苷酸的短非编码单链RNA，在多种生物过程中起关键作用，并在多种人类疾病中表达失调，因此其检测对诊断和筛查具有重要意义。新型miRNA生物传感器通常基于目标miRNA与固定在电极表面的互补链或适配体杂交形成双链。为优化传感过程，需要详细理解工作条件下的杂交动力学。本研究采用表面等离子共振（S...
青光眼是造成不可逆视力丧失的主要原因，眼内压（IOP）是其关键且可干预的风险因素。本文系统综述了 IOP 的生理意义、房水生成与流出机制、IOP 波动与青光眼进展的关系，以及传统眼压计（Goldmann 压平眼压计、回弹式、非接触式等）的局限。文章重点总结 2017—2023 年可穿戴与植入式 IOP 生物传感器的工程进展，包括隐形...
伯氏疏螺旋体复合群（Borrelia burgdorferi sensu lato, B. burgdorferi s.l.）主要由蜱传播，是莱姆病（Lyme disease, LD，又称莱姆螺旋体病）的病原体，属于影响人类的动物源性疾病。近年来，LD在全球范围内日益流行，甚至出现在既往无病例记录的国家。目前，莱姆螺旋体检测主要通过...
脂质代谢失调与神经退行性病变及神经功能下降密切相关，也见于溶酶体贮积病。尼曼-匹克A型（NPA）是一种致命的神经退行性溶酶体贮积病，其特征是酸性鞘磷脂酶（ASM）缺乏导致鞘磷脂（SM）在内溶酶体腔异常积累。能够监测脑内脂质稳态异常，有助于基础研究和有效治疗策略开发。本研究开发并验证了一种基于单壁碳纳米管（SWCNT）的脑内脂质检测纳...
治疗药物监测（TDM）通过优化给药剂量，在重症患者中提高疗效并降低毒性。然而，现有血浆药物浓度检测方法常存在操作复杂、耗时长、结果回报慢等问题，限制了TDM在优化药物暴露中的应用。生物传感器利用生物识别元件快速、单步识别并定量目标分子，为这一难题提供了潜在解决方案。本文综述了生物传感器用于重症患者抗生素TDM的最新进展，包括支持单次...
监测并控制假肢皮肤-插座界面的微气候是截肢假肢用户长期面临的重要临床问题。相变材料（PCM）被认为是一种有前景的生物传感器技术，能够检测并稳定混合生物-机械系统中的温度变化。本研究采用双盲、纵向、交叉设计，评估配备 PCM 生物传感器的假肢内衬对经胫截肢假肢用户长期结局的影响。14 名受试者分别连续 6 个月使用常规凝胶内衬和 PC...
心血管疾病中急性心肌梗死是主要死因之一，其诊断主要依赖心肌肌钙蛋白I（cTnI）检测。传统方法存在灵敏度、特异性和操作便捷性方面的局限，推动了高灵敏、高特异检测技术的发展。生物传感器作为新兴技术，已在临床和生物检测领域广泛应用。本文检索并综述了2019—2022年PubMed数据库中关于cTnI生物传感器检测的相关文献，关键词包括心...
二维半导体具有高比表面积、可调电子性质和生物相容性，为高灵敏生物传感器提供了机会，但快速检测低浓度目标物仍具挑战。本文在六方氮化硼（h-BN）上构建了基于n型过渡金属二硫化物二硫化锡（SnS2）的场效应晶体管（FET），用于检测链霉亲和素蛋白（streptavidin, Strep.）。作者设计了芘-赖氨酸-生物素偶联物（PLCB）...
本文提出一种用于高性能氧化石墨烯（GO）生物传感器概念的综合晶圆级制造协议，适用于多种生物传感应用。该协议涵盖关键工艺步骤：首先通过气相蒸发在基底上形成硅氧烷单层，随后旋涂 GO 水溶液制备厚度为 1–3 nm 的纳米薄换能层，该薄膜具有优异均匀性；再结合微机械表面加工与光刻、反应离子刻蚀或纳米压印技术，将 GO 换能层转化为所需微...
碳点（CDs）是一类尺寸小于10 nm的碳基纳米颗粒，具有制备简单、光致发光、生物相容性好、表面功能可调、水溶性和低毒性等特点，可广泛应用于生物成像、生物传感、光催化和分子转移等领域。与镉/铅、稀土和金属氧化物等传统纳米材料相比，碳点具有更好的光稳定性、更高量子产率和更低毒性。近年来，碳点在农业中受到关注，可作为种子处理剂、光合增强...
生物分子在传感器表面的受控取向对实现高灵敏度和准确检测至关重要。FcγRI 是免疫细胞表面识别 IgG 包被靶标的受体，在 T 细胞激活和抗原内吞中发挥重要作用。本研究将 FcγRI 外域重新用作分析配体，在等离子体传感器表面以位点定向方式捕获阿达木单抗（ADA，一种 IgG1 型单抗生物类似药），并实时检测其对应分析物肿瘤坏死因子...
报道了一种表面展示金黄色葡萄球菌蛋白A（PA）IgG结合域D和E的萝卜脉清病毒（TVCV）颗粒（TVCVPA）的纯化与应用。作者建立了基于反向聚乙二醇（PEG）浓度梯度的选择性再溶解方案，从植物粗沉淀中纯化TVCVPA和野生型TVCV，提高了病毒颗粒完整性。TVCVPA每个病毒可负载超过500个IgG，并用于免疫捕获荧光染料、GFP...
微细里肯氏菌（Rikenella microfusus）是具有重要潜力的肠道益生菌，其丰度失衡与肠道疾病、免疫疾病和代谢疾病等多种疾病相关，可作为疾病监测与干预的潜在靶标或生物标志物。现有肠道菌群监测方法存在检测时间长、操作复杂、成本高等缺点，限制了临床应用。本研究以 R. microfusus 为靶菌，采用体外全细胞 SELEX ...
本文研究基于石墨烯的场效应晶体管（FET）生物传感器中漏极电流（Id）输出性能，通过信噪比（SNR）优化获得高 Id 器件。作者采用有限元法建立新型顶栅 FET 的三维仿真模型，以二氧化钛-还原氧化石墨烯（TiO2-rGO）纳米复合材料作为换能材料，构建生物传感平台。利用 Minitab 软件中的田口混合水平方法，基于正交表 L18...
过氧化氢（H2O2）作为第二信使，通过线粒体内高度区室化的产生传递代谢应激信号。活性氧（ROS）在线粒体区室与细胞质之间生成和扩散的动态决定氧化应激反应与病理过程，但机制仍不清楚。本研究将 H2O2 生物传感器 HyPer7 与靶向多个线粒体微区室的 ROS 生成蛋白 KillerRed（KR）光遗传刺激相结合，实现单线粒体 H2O...