中枢神经系统炎症可损害神经元线粒体功能，并参与多发性硬化（MS）等神经炎症疾病中的轴突退变。本研究将细胞类型特异性线粒体蛋白质组学与体内生物传感器成像相结合，解析炎症如何改变神经元线粒体的分子组成与功能能力。作者利用转基因小鼠和重组腺相关病毒表达 PercevalHR、ATeam 等荧光传感器，在实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）小...
少弱精子症是男性不育的主要原因，但其机制复杂，关键候选物与靶点筛选仍具挑战。本研究成功建立干细胞因子（SCF）、c-kit 和瞬时受体电位香草酸亚型1（TRPV1）生物传感器，并将其应用于凋亡与自噬机制研究。传感器检测限达 2.787×10^-15 g/L，定量限达 1.0×10^-13 g/L。结果表明，五味子醇A可与 c-kit...
兽药是药理学和生物学活性化学物质，广泛用于预防和治疗动物疾病、促进生长及提高饲料转化率。然而，在食品动物中使用兽药可能在食品中残留母体化合物及其代谢物，对人类健康产生危害。为保障食品安全，灵敏有效的分析方法快速发展。本综述概述了牛奶和肉类中兽药残留检测的样品提取与净化方法，以及不同分析技术。样品提取方法包括溶剂提取、液液提取，净化方...
接受新辅助化疗（NAC）的乳腺癌患者需要精确评估治疗反应，残余癌负荷（RCB）是预测生存结局的重要预后指标。本研究提出一种基于机器学习的近红外光学生物传感器 Opti-scan 探头，用于评估 NAC 期间乳腺癌患者的残余癌负荷。研究纳入15例患者（平均年龄61.8岁），在每周期 NAC 治疗前后采集光学扫描数据。采用 k 折交叉验...
在工业4.0技术推动下，医疗4.0融合医疗传感器、人工智能（AI）、大数据、物联网（IoT）、机器学习和增强现实（AR），通过连接患者、医疗设备、医院、诊所、医疗供应商等要素构建智能健康网络。体内化学传感器与生物传感器网络（BSN）是医疗4.0采集患者原始医学数据的基础平台。本文提出一种基于化学传感器和生物传感器的BSN架构，用于检...
癌症是全球主要死因之一，早期检测对提高治愈率至关重要，而检测灵敏度决定了可检出的最低癌细胞浓度。表面等离子共振（SPR）通过监测样品折射率变化实现癌细胞检测，其灵敏度取决于可分辨的最小折射率变化。本文提出一种金-石墨烯-银-黑磷（Au-Gr-Ag-Black P）异质结构 SPR 传感器表面，用于基于折射率差异检测不同类型癌细胞。作...
蛋白–碳水化合物相互作用在生物学中发挥多种关键功能，微阵列已成为高通量评估其选择性、敏感性和识别范围的首选工具。在糖组学微阵列分析中，从众多糖配体中精确识别靶糖配体是评价糖靶向探针的核心。自微阵列用于高通量糖谱分析以来，不同平台在表面化学、连接臂、配体呈现、打印技术和检测流程等方面存在差异，导致跨平台结果不一致。本文系统考察打印参数...
葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏是一种X连锁遗传病，也是全球公共卫生问题，在亚洲、非洲和地中海等疟疾流行区尤为常见。G6PD缺乏者使用伯氨喹或泰福喹等抗疟药后易发生急性溶血性贫血。现有筛查方法复杂，且常误判女性中间型G6PD活性。定量即时检测（POC）技术为改善人群筛查、预防溶血并支持疟疾根治提供了机会。本研究按PRISMA指...
人体健康与社会经济发展同环境污染密切相关，因此需要利用生物传感器等可靠器件对真实环境中的污染物进行监测。近年来，多种生物传感器因可原位应用、实时检测且成本较低而受到关注，成为健康环境分析的重要工具。连续环境监测要求传感器件便携、经济、快速且灵活，其优势与联合国可持续发展目标（SDGs）密切相关，尤其涉及清洁水源与能源。然而，生物传感...
生物亲和纳米探针是一类利用抗体、酶和核酸等生物分子特异性结合特性来检测食源性病原体的生物传感器。作为纳米传感器，它们能在食品样品中对病原体进行高特异性和高灵敏度检测，因此成为食品安全检测的有吸引力选择。其优势包括可检测低水平病原体、分析速度快和成本效益高；局限包括需要专用设备以及可能与其他生物分子发生交叉反应。当前研究重点在于优化生...
液体活检通过检测肿瘤细胞释放到体液中的循环肿瘤DNA（ctDNA）来无创评估体细胞突变，但肺癌检测仍缺乏能在极少量样本中同时检测多个肺癌基因突变的平台，尤其适用于超短ctDNA（usctDNA）。本研究开发了一种非PCR、非NGS的单液滴多路复用微传感器技术——电场诱导释放与测量液体活检（EFIRM Liquid Biopsy, m...
皮肤间质液（ISF）已成为可替代血清和血浆用于疾病诊断与治疗的生物流体样本。与采血相比，皮肤ISF采样具有易获取、不损伤血管、感染风险低等优点；微针（MN）平台可微创穿透皮肤组织采集ISF，具有疼痛小、便于携带、可连续监测等优势。本综述系统总结了微针集成透皮传感器在ISF采集与疾病生物标志物检测中的研究进展。首先按结构设计将微针分为...
智能可穿戴贴片系统结合生物传感与治疗组件，已成为个性化医疗和治疗平台的有前景方法，可实现自我管理、无创、用户友好、长效的智能药物递送。传感组件可连续监测生理和生化参数，监测信号可通过执行器转换为各种刺激。在治疗组件中，刺激响应载体基药物递送系统（DDSs）以闭环方式提供按需药物递送。本综述概述了智能可穿戴贴片系统的最新进展，重点关注...
木质纤维素生物质（如麦草）生物乙醇的商业化生产要求微生物既能耐受预处理产生的多种抑制物，又能发酵全部糖类。因此，需要在细胞增殖和糖发酵乙醇过程中监测并控制细胞适应性。本研究采用在线流式细胞术，评估 TRX2p-yEGFP 生物传感器对氧化还原失衡的响应，对象为工业木糖发酵酿酒酵母菌株，并考察其在细胞增殖及后续麦草水解液发酵中的表现。...
急性肾损伤（AKI）常见且死亡率高，半胱氨酸蛋白酶抑制剂C（Cys-C）作为早期肾衰标志物可用于检测和预防急性肾损伤。本文研究基于硅纳米线场效应晶体管（SiNW FET）的生物传感器，用于Cys-C定量检测。通过间隔层图像转移（SIT）工艺和沟道掺杂优化提高灵敏度，在8英寸CMOS平台设计制造晶圆级、高可控SiNW FET，SiNW...
肺癌是全球癌症相关死亡的首要原因，早期检测对改善预后至关重要。挥发性有机化合物（VOCs）可反映病理生理和机体代谢过程改变，已在多种癌症中被报道。本文报道一种尿液检测生物传感器平台（BSP），利用动物独特、熟练且准确的嗅觉能力识别肺癌特征 VOCs。该平台以训练并合格的 Long-Evans 大鼠作为生物传感器（BS），对肺癌尿液中...
镉离子（Cd2+）是主要环境污染物，对人体健康具有高度毒性。传统检测技术如ICP-AES、AAS和ICP-MS成本高、操作复杂，难以满足现场快速监测需求。适配体可通过SELEX技术获得，具有易获取、高亲和力和高选择性，尤其适用于重金属离子检测。近年来，高稳定性的Cd2+适配体寡核苷酸（CAO）被筛选出来，并用于构建电化学、荧光和比色...
生物医学领域对皮安级电流检测的需求推动了生物传感技术持续发展。纳米孔传感作为新兴单分子检测平台，可通过分子与纳米孔相互作用产生的离子电流变化，实现DNA测序、蛋白质测序、手性分子识别以及非生物分子中重原子检测等应用。本文综述了生物纳米孔与固态纳米孔的结构、制备及传感特性，比较了二者在可重复性、稳定性、孔道工程化和规模化集成方面的优势...
Kretschmann 构型作为亚波长框架，可用于检测生物材料折射率的微小变化。然而，多数理论评估通常基于棱镜耦合至支撑等离子体模态的薄金属膜的平面波激发传输矩阵法（TMM）。因此，需要比平面波近似更优的理论框架，以实现可靠准确的评估与仿真。本研究对传统快速傅里叶变换光束传播法（FFT-BPM）进行重构，用于评估表面等离子体波导生物...
新冠疫情由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引发，已成为全球公共卫生问题，开发高灵敏、快速的冠状病毒检测器十分关键。本文提出一种基于表面等离子共振（SPRE）的 SARS-CoV-2 病毒生物传感器。为提高灵敏度，在金属银薄膜与石墨烯层之间插入一层 BiFeO3，使器件结构为 BK7 棱镜/Ag/BiFeO3/石墨...