本文提出并系统研究了一种基于栅极覆盖源-沟道绝缘体上硅隧穿场效应晶体管（GOSC-SOI-TFET）的高灵敏无标记介电调制生物传感器。该器件采用不对称双栅结构，并在栅-源界面附近设置纳米腔，以增强静电控制并提高带间隧穿（BTBT）效率。作者利用包含非局域BTBT和陷阱辅助隧穿模型的TCAD仿真框架，评估传感器对中性及带电生物分子的响...
二维纳米材料（如石墨烯）因其高导热与导电性、生物相容性和大比表面积，在生物传感尤其是生物医学应用中受到广泛关注。石墨烯及其衍生物是电化学（生物）传感器中最常见的二维材料。本综述重点讨论石墨烯以外的二维纳米材料，包括过渡金属二硫化物（TMDs）、金属–有机框架（MOFs）、共价有机框架（COFs）和MXenes，在2018—2022年...
硅纳米线（SiNWs）是一类一维半导体纳米材料，在生物医学传感领域具有良好应用前景。其优异的电子特性可提高生物传感器检测灵敏度。将 SiNWs 与场效应晶体管（FETs）结合，可形成兼具高灵敏度、目标选择性、实时性和无标记检测能力的特殊生物传感器。近年来，SiNW-FETs 在生物医学检测中受到广泛关注。本文系统评述了 SiNW-F...
循环信号放大技术已被广泛用于核酸、蛋白、酶、三磷酸腺苷(ATP)、金属离子、外泌体等重要生物分子的超灵敏检测。由于这些生物分子在复杂生物样品中含量低，传统检测方法难以满足快速、简便的疾病诊断与监测需求。基于循环信号放大技术的荧光生物传感器因操作简便、成本低、时间短、灵敏度高和特异性好而成为研究热点。本文系统介绍了滚环扩增(RCA)、...
监测人体健康状况以早期发现疾病或健康异常对维持健康至关重要。传感器通过特定换能方法监测分析物性质，用于定性或定量测定。实时生物传感器包含生物识别受体（抗体、酶、核酸或全细胞）和换能器，将生物结合事件转换为可检测信号，指示分析物存在与浓度，可灵敏检测超痕量生物医学分析物。在纳米生物传感器中，纳米颗粒通过附着于适当修饰平台引入设计。金属...
碳基气凝胶是由相互连接的三维纳米结构网络构成的特殊固态材料，具有大量充空气纳米孔，可将纳米构筑块的物理化学特性扩展至宏观尺度，并兼具气凝胶的大比表面积、高孔隙率和低密度以及不同组分的特征。这些特性使气凝胶在生物医学介质中检测多种目标时具有快速响应、高选择性和超灵敏性，推动研究者开发多种气凝胶基传感器并取得积极进展。本文系统概述气凝胶...
荧光共振能量转移（FRET）生物传感器是生物医学、药理学、毒理学和食品科学中广泛使用的有效分析工具。其核心机制是供体荧光团受激发后，通过偶极-偶极相互作用将能量非辐射转移至受体，从而实现细胞过程、分子组分和生物相互作用的比率成像。多种FRET传感器已在活细胞、组织和生物体中揭示病理状态的基础机制，并与现有生物分析技术结合，实现准确、...
生物传感器在生物学、电子学、化学、生物技术、医学及工程领域得到广泛研究，其跨学科特性为直接、高效、灵敏地分析生物分子和化学材料提供了理想平台，有望推动生命科学、基础医学和医疗健康产业发展。为实现高性能生物传感，具有特定纳米尺度性质的纳米探针被提出，用于超灵敏、原位监测示踪生物分子、细胞行为、细胞微环境和电生理活动。本文综述了基于垂直...
传染病预防、疾病诊断和治疗方案确定均依赖生物传感器检测和分析生物标志物，通常包括细胞分析、生化分析、免疫分析和分子诊断四类。传统生物传感设备昂贵、体积大且检测耗时长，限制了其在资源有限地区的应用。近年来，将生物传感技术与印刷电路板（PCB）技术结合的Lab-on-PCB平台因高集成度、可个性化设计和易于批量生产而在生物医学领域得到广...
氧化锌（ZnO）纳米结构因低成本、宽禁带、压电性、生物相容性和高比表面积，在医疗与环境监测中受到关注。近年来纳米技术发展促进了纳米层、纳米颗粒、纳米线、纳米棒、纳米带、纳米梳和层级结构等多种 ZnO 纳米结构制备。ZnO 具有较高等电点，可通过静电作用、共价键或物理吸附固定酶、抗体、DNA 探针等生物识别元件，并因其快速电子转移和光...
随着对敏感、可靠、可重复、快速且低成本检测设备的需求增加，传感领域受到广泛关注。传统方法常具有侵入性、昂贵和繁琐等缺点，而电化学传感器和生物传感器可克服这些不足。纳米材料作为分析信号换能器的引入推动了该领域发展。碳基纳米材料，尤其是石墨烯，因机械强度高、导电性好、可作为高效信号换能器以及具有高比表面积而易于功能化，成为生物传感器的理...
新型功能纳米材料和解析技术的引入，为电化学传感器与生物传感器平台/器件的发展提供了重要可能，可广泛应用于生物学、生物医学、生物技术、临床与医学诊断、环境与健康监测以及食品工业等领域。通过新的表面修饰、微加工技术和具有独特性质的多种纳米材料，结合合理设计的电极/溶液界面，可构建高灵敏、高选择性的电化学生物传感器平台，用于体内和体外医学...
纳米材料与生物识别元件的结合推动了新型纳米生物传感器的发展。该文综述了用于生物医学应用的多种纳米材料生物传感器，包括碳纳米管（CNT）、石墨烯、导电聚合物纳米管（CPNT）和硅纳米线（SiNW）等换能材料，以及DNA、肽核酸（PNA）、适配体、酶、抗体、感觉受体和全细胞等识别元件。文章讨论了纳米材料的功能化方法、场效应晶体管（FET...