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（...
传统食源性病原菌检测方法高度依赖样品前处理和选择性微生物平板培养，以可靠筛查目标微生物。常规方法的固有局限包括检测周期长、成本高、设备笨重，且需要集中实验室中的专业人员。为克服这些限制，研究者已开发出稳定、可靠、灵敏且选择性强的快速食源性病原菌检测体系。近年来，快速诊断技术向现场检测发展，具有灵活性和易用性，较传统方法繁琐步骤有显著...
本研究开发了一种基于芽孢的纸片生物传感器，用于快速检测牛奶中的β-内酰胺类抗生素。该传感器基于酶诱导原理，通过优化芽孢体积、底物体积、暴露时间、暴露温度、孵育时间和孵育温度等关键参数完成。在牛奶中，传感器对阿莫西林、青霉素、氨苄西林、羧苄西林、氯唑西林、萘夫西林、苯唑西林、头孢噻吩、头孢氨苄、头孢西丁、头孢唑林和头孢呋辛的检出限分别...
草甘膦是应用最广泛的农药之一，其本身及主要代谢物氨基甲基膦酸（AMPA）常残留于环境、作物和食品中。为降低水体中草甘膦含量，已发展多种去除技术，其中二氧化钛（TiO2）光催化降解具有较高去除效率，但过程中常生成有机中间体，因此快速检测草甘膦及其降解产物对评估去除工艺具有重要意义。表面等离子共振成像（SPRi）是一种可用于水中新兴污染...
本文首次报道了一种整体混合溶胶-凝胶光流平台的制备与表征。该平台通过标准光刻工艺，将微流控生物传感器平台与光学波导集成于同一基底，并采用光响应混合溶胶-凝胶材料作为波导、传感区和微流控器件的统一制造材料。该材料由可光聚合有机改性硅烷和过渡金属配合物组成，经优化后同时满足光刻所需的光响应性能以及532 nm和633 nm微结构波导有效...
微纳互指电极阵列（µ/n-IDEA）构型是电化学传感器/生物传感器中突出的工作电极，其设计有利于传感器性能提升。本文综述了以碳或金属为起始材料、用于四电极电化学传感器的二维（2D）平面IDEA和三维（3D）IDEA构型。IDEA基生物传感器的增强重点在于控制相邻指条之间的宽度和间隙，并增加IDEA高度。文章展示并讨论了多种扩大3D ...
病毒感染对人类健康和社会福祉构成严重威胁，新冠疫情即为例证。为控制病毒传播，亟需对感染者进行早期检测与隔离。得益于纳米材料优异且独特的理化性质，已开发大量生物传感器，通过灵敏、微创和简便的方式实现病毒疾病的早期诊断。在此背景下，基于碳纳米管（CNT）的病毒检测技术正被开发为现有诊断方法的可行替代方案。本文系统总结了近十年来基于CNT...
聚羟基脂肪酸酯（PHA）是一类由微生物和植物来源的可生物降解热塑性聚合物，已广泛用于缝线、心脏瓣膜、骨支架、药物递送及食品包装等生物医学与工业领域。本综述聚焦于聚羟基脂肪酸酯在常见用途之外的创新应用，重点介绍其作为生物传感器、化妆品材料、药物递送载体、阻燃材料以及静电纺丝材料等潜在用途。这些新应用依赖于聚合物生产与组成调控，可通过基...
背景：在多数间日疟原虫流行区，伯氨喹治疗前未常规进行葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏检测，存在伯氨喹相关溶血风险。本研究为混合方法运营研究，旨在巴西亚马逊州Rio Preto da Eva和Mâncio Lima的疟疾治疗单位中实施Standard G6PD定量即时检测（SD Biosensor，韩国），时间为2020年1月至...
被动与主动微流控芯片被广泛用于生物医学和化学应用，以支持流体混合、颗粒操控和信号检测。被动微流控器件依赖几何结构，应用范围相对有限。主动微流控器件包含传感器或检测器，可将化学、生物和物理变化转换为电学或光学信号；它们也是用于生物医学应用中检测生物与化学变化的换能器件，是疾病诊断和器官建模中高度通用的微流控工具。本综述全面概述了微流控...
近年来有害藻华频发，失忆性贝类毒素岩藻氨酸（domoic acid, DA）主要由假菱形藻产生，其检测需求日益迫切。适配体作为新型分子识别元件，为 DA 监测提供了清晰手段。本研究采用 Capture-SELEX 成功筛选 DA 适配体，经鉴定与截断优化获得高亲和、高特异性适配体 C1-d（KD 109 nM）。通过分子对接和分子动...