近年来，花状固定化酶的合成取得重要突破，即有机-无机杂化纳米花（hNFs）。该类材料由酶等有机组分与金属离子（如Cu2+）形成的金属磷酸盐无机组分自组装而成，虽最初偶然发现，却表现出显著高于游离酶和常规固定化酶的催化活性与稳定性。其多孔结构、高比表面积和有利酶构象可改善传质并保护活性位点，使酶在极端pH、温度及有机溶剂中保持活性，并...
适配体是能够以高亲和力特异性结合靶标配体的单链寡核苷酸序列。与抗体相比，适配体具有制造成本低、免疫原性低、批次差异小、货架期长、对不同分子环境耐受性强以及潜在靶标更多等优势，因此被用于药物递送、生物传感器技术、治疗和诊断等领域。系统进化指数富集（SELEX）是获得适配体的核心方法，但传统方案耗时且费力。为此，研究者发展了多种优化变体...
婴幼儿在生命最初两年代谢与生长迅速，营养需求高，而6–24月龄儿童食量小，因此强化食品中赖氨酸含量是评价其营养价值的重要指标。本研究开发并优化了一种以赖氨酸-α-氧化酶（LOx）为生物识别元件的酶传感器，用于定量藜麦-紫扁豆、黑麦-紫扁豆和菜豆-紫扁豆等面粉混合物中的赖氨酸，最大替代比例为85 g/100 g。结果显示，添加紫扁豆显...
光纤局域表面等离子共振（LSPR）传感器因高灵敏度而成为生物医学折射率检测的有效工具，但传统石英光纤刚性、脆性且生物相容性差，限制体内植入。本研究设计并制备了一种基于柠檬酸基聚合物的柔性可降解 LSPR 聚合物光纤（POF）传感器，并用有限元法（FEM）进行理论设计与验证。该 POF 采用聚八亚甲基马来酸柠檬酸酯（POMC）为芯层、...
生物传感器是将生物识别元件与物理化学换能器结合的分析装置，可借助生化分析物快速、便捷地监测人体健康状况。由于成本低、结构简单、便携且易于使用，电化学检测已成为生物传感器中广泛采用的方法。生物传感器可通过检测与多种疾病相关的蛋白生物标志物实现早期诊断；这些标志物可提供可在患者体外客观观察的医学状态指标。本综述系统总结了电化学生物传感器...
本文报道了钛碳化物（Ti3C2）-硫化钴（Co3S4）纳米复合材料在氨基酸生物传感中的应用。Ti3C2 MXene具有导电性好、亲水性强、热稳定性高、层间距大和比表面积高等特点，适合固定生物分子并检测目标分析物；Co3S4为过渡金属硫化物，可增强Ti3C2的电催化活性，尤其适用于氨基酸检测。L-精氨酸是半必需氨基酸，参与蛋白质合成、...
结直肠癌（CRC）常规筛查主要依赖结肠镜和柔性乙状结肠镜等直接可视化及侵入性方法，需在临床环境完成，部分患者可能出现不良反应。计算机断层结肠成像和粪便检测等非侵入性诊断方法要么成本过高，要么可靠性不及侵入性检查。另一方面，挥发性有机化合物（VOCs）可能是用于CRC检测与监测的理想非侵入性生物标志物。本综述系统介绍当前基于VOC的C...
本文系统综述了石墨烯在增强表面等离子共振（SPR）生物传感器性能中的变革性作用。石墨烯具有高比表面积、优异导电性和可功能化特性，有望提高 SPR 传感器的灵敏度、特异性和稳定性。作者基于 PRISMA 与 PICOS 框架，系统检索并分析 2010—2023 年相关研究，围绕灵敏度、特异性和稳定性等关键指标进行归纳。结果表明，引入石...
生物传感器在神经语言学中的应用显著推进了脑语言区的检测与定位，尤其适用于脑损伤人群。本研究探讨生物传感器在该领域中的作用，并提出一个指导研究与临床实践的概念模型。作者采用混合方法，对来自 Web of Science、Scopus 和 SciSpace 的 392 篇文献进行聚类分析与主题分析，以识别研究趋势和主题洞见。聚类分析显示...
肝细胞癌是目前最常见的肝脏恶性肿瘤，常由一系列致癌突变导致异常细胞增殖，多继发于肝炎、肝硬化等肝病。由于其侵袭性强、预后差，早期筛查和诊断至关重要。然而，HCC 早期临床表现异质，许多患者缺乏特异性症状。传统筛查依赖影像学检查，确诊依赖活检；影像设备昂贵、耗时且诊断准确性有限，活检具有侵入性，不适合反复使用。近年来，生物传感器因可快...
基底表面形貌是决定生物材料与生物界面相互作用的关键因素，因此需要根据研究目的对表面形貌进行适当调控。表面形变技术可制备皱褶、褶皱和脊状等多种微纳形貌，有助于提升细胞芯片、器官芯片和生物传感器的性能。本文综述了生物工程中软、硬及混合基底材料的特性，以及应用于这些基底材料的表面形变技术。文章总结了利用表面形变技术开展细胞研究及其他应用（...
介孔硅纳米颗粒（MSNs）具有可控孔径、高比表面积、良好生物相容性和易于共价功能化等特性，可用于构建高效生物传感器。其表面可稳定连接抗体、适配体等识别元件，有序孔道可负载染料或电活性物质，并在目标分析物触发下释放，实现光学或电化学检测。本文综述了最近五年基于 MSNs 的光学与电化学传感平台在癌症生物标志物检测中的研究进展，并按肺癌...
原核转录因子可被改造为配体诱导的基因表达生物传感器，但已有配体范围极为有限。为扩展该范围，作者开发了 Ligify，一个利用酶反应数据库信息预测可响应用户定义化学物质的转录因子的网页应用。候选转录因子被整合到自动生成的质粒序列中，该质粒被设计为在目标化学物质存在时表达 GFP。基准分析表明，Ligify 正确预测了 100 个已验证...
L-2-羟基戊二酸（L-2-HG）是参与氧化还原稳态、免疫调控和表观遗传修饰等功能区室化代谢物，但其亚细胞分布与线粒体转运机制因实时原位检测技术受限而不清。本研究开发了一种超灵敏 L-2-HG 荧光生物传感器 sfLHGFRH，由循环置换黄色荧光蛋白 cpYFP/cpSFYFP 与 L-2-HG 特异性转录调控蛋白 LhgR 融合构...
微生物检测与抗微生物耐药（AMR）监测是防控感染性疾病、维持抗菌药物疗效的重要公共卫生环节。传统培养方法虽为微生物鉴定奠定基础，但操作繁琐、耗时长，且难以有效检测AMR标志物。本文综述了超越传统培养方法的创新范式，涵盖分子生物学、基因组学、蛋白质组学、纳米技术和生物信息学进展。聚合酶链式反应（PCR）和下一代测序（NGS）等分子方法...
尿路感染（UTI）主要由尿源性致病大肠杆菌（UPEC）引起，分别占非复杂性和复杂性尿路感染的75%和65%。快速、特异、及时检测UPEC对清除感染至关重要，光学生物传感器可作为潜在工具。本研究基于光学生物传感器原理，开发了一种识别特定生物分子的方法，目标分子为位于P菌毛尖端、促进UPEC与人体肾脏尿路上皮相互作用的PapG蛋白。研究...
心力衰竭是全球重大健康负担，也是死亡的主要原因之一。体内多种指标和生理变化可提示不同心脏疾病，特定生物传感器能够识别这些变化。将这些生物传感器整合或嵌入机械循环支持装置（MCSD），尤其是左心室辅助装置（LVAD），对于监测植入后生物化学和生理参数变化至关重要。早期发现疾病进展中的异常变化，有助于改善MCSD植入后的患者预后。本综述...
本研究报道了一种新型高灵敏度强度型表面等离子共振成像（SPRi）生物传感器及其在分子相互作用检测中的应用。通过优化激发波长并引入波长分复用（WDM）算法，系统可根据样品初始折射率确定最优激发波长，而无需调节入射角。实验结果表明，该系统的折射率分辨率为1.77×10−6 RIU，能够对初始折射率在1.333至1.370 RIU范围内的...
细胞监测对于理解由应激因素、微生物入侵和疾病引起的生理状态与细胞异常至关重要。目前，多种技术被用于检测细胞异常及特定细胞来源的代谢物，以获取与健康相关的信息。传统上依赖仪器分析的方法正逐渐被采用新材料与新技术的传感系统所替代。已有多种传感系统通过识别细胞表面蛋白、质膜组分、分泌代谢物和DNA序列来实现细胞监测。传感系统可按识别靶标的...
神经损伤是多种神经退行性疾病导致永久性残疾的病理基础。早期识别并量化脑内损伤，对阻止疾病进展至关重要。Tau、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）和神经丝轻链（NfL）作为脑蛋白生物标志物，可随神经元和星形胶质细胞损伤程度按比例释放入脑脊液（CSF）和血液，在卒中、创伤性脑损伤、多发性硬化、神经退行性痴呆和帕金森病等神经疾病中具有诊断、监测...