Emerging Biomarkers and Nanobiosensing Strategies in Diabetes.
糖尿病是一种以血糖调节障碍为特征的慢性代谢性疾病，可导致多器官严重并发症。现有诊断主要依赖葡萄糖监测，虽有效但难以捕捉疾病进展相关的分子变化。微小RNA（miRNAs）和脂肪因子等新兴生物标志物为糖尿病病理生理提供了新视角，具有诊断和预后价值。精确监测miRNA和脂肪因子水平有助于早期诊断和改善疾病管理。生物传感器已革新糖尿病诊断，...
Machine learning comparison for biomarker level estimation in wastewater dynamics monitoring.
污水监测是追踪目标物质动态变化、支持公共卫生干预的新兴策略。本文研究机器学习模型在污水样本分类中的应用，以炎症关键生物标志物C反应蛋白（CRP）为对象，利用吸收光谱数据区分从0到10^-1 µg/ml的五个浓度等级。研究未依赖单一模型，而是比较多种机器学习算法，并计算准确率、精确率、召回率、F1分数和特异度等指标。比较分析显示，三次...
Gut Feeling: Biomarkers and Biosensors' Potential in Revolutionizing Inflammatory Bowel Disease (IBD) Diagnosis and Prognosis-A Comprehensive Review.
炎症性肠病（IBD）是一类病因复杂、多因素参与的慢性疾病，目前尚无根治方法，患者需终身管理并常需手术干预。随着生物制剂使用增加和患病率上升，IBD 给医疗系统带来沉重经济负担。生物传感器作为连接传统诊断方法与精准医学需求的重要工具，在 IBD 的诊断、监测和管理中具有潜在价值。本文系统综述了用于 IBD 诊断、病情监测和治疗反应评估...
Recent Advances in Micro- and Nano-Enhanced Intravascular Biosensors for Real-Time Monitoring, Early Disease Diagnosis, and Drug Therapy Monitoring.
血管内生物传感器已成为医疗健康领域一类关键且新颖的器件，可直接在循环系统内对重要生理参数进行持续实时监测。微纳技术的最新进展显著提高了这些器件的灵敏度、微型化程度和生物相容性，使其能够应用于精准医学。本综述总结了血管内生物传感器技术的最新进展，重点关注葡萄糖和氧水平监测、血压与心率评估、早期疾病诊断，以及药物治疗监测与递送系统的现代...
Electrochemical Aptamer-Based Biosensors for Sepsis Diagnosis: Recent Advances, Challenges, and Future Perspectives (2020-2025).
脓毒症仍是全球公共卫生紧急事件，亟需及时、准确的诊断以降低发病率和死亡率。本综述系统评估了2020—2025年电化学适配体生物传感器在脓毒症检测中的最新进展。该类传感器将适配体的高特异性、可修饰性与电化学平台的高灵敏度、微型化潜力相结合，重点报道了C反应蛋白(CRP)、降钙素原(PCT)、白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(T...
Recent advances in biomarker detection of oral squamous cell carcinoma.
口腔鳞状细胞癌（OSCC）是口腔颌面部最常见恶性肿瘤，早期症状轻微且易误诊，导致患者五年生存率显著降低；早期检测可将五年生存率从不足50%提高至70%–90%。传统血清学检测和病理活检敏感性较低且具侵入性，应用受限。单细胞测序、空间转录组、纳米孔测序、生物传感器技术和人工智能等新兴技术正在重新定义OSCC生物标志物发现，可识别肿瘤增...
Tau seeding activity in the cerebrospinal fluid of Alzheimer disease patients predicts short-term cognitive decline.
阿尔茨海默病（AD）临床进展高度异质，准确预测认知下降对治疗开发至关重要。认知衰退与病理性tau蛋白聚集体在脑内通过种子样机制扩散密切相关。本研究开发了一种基于NanoBit酶互补系统的细胞生物传感器，用于检测脑脊液（CSF）和人脑裂解液中的tau种子活性。作者将全长tau(P301L)或K18(P301L)片段分别与LgBiT和S...
A Study on the Levels of Selected Proangiogenic Proteins in Human Tissues and Plasma in Relation to Brain Glioma.
脑胶质瘤是最常见的脑组织恶性肿瘤，其生长依赖丰富的血管生成。本研究采用表面等离子共振成像（SPRi）生物传感器，检测脑胶质瘤患者（G1–G4）血浆及对照组中缺氧诱导因子1α（HIF-1α）、血管生成素2（ANG-2）和白细胞介素-1β（IL-1β）的水平，并将血浆结果与G2–G4胶质瘤组织匀浆中的浓度进行比较。结果显示，患者组血浆中...
Polymer-Based Electrochemical Sensors for the Diagnosis of Neurodegenerative Diseases.
急性与慢性神经退行性疾病（NDs），如多发性硬化（MS）、阿尔茨海默病（AD）和帕金森病（PD），以中枢神经系统神经元和轴索进行性功能障碍与损伤为特征。检测 Tau 蛋白、淀粉样蛋白β（Aβ）和α-突触核蛋白（α-synuclein）等生物标志物有助于精准诊断和疗效监测，但传统 PCR 与 ELISA 方法耗时、昂贵。电化学生物传感...
Plasmonic coffee-ring biosensing for AI-assisted point-of-care diagnostics.
开发简单、低成本且高灵敏高特异生物传感器是应对全球健康挑战的关键。本文报道了一种超灵敏咖啡环生物传感器，利用两个静止液滴蒸发形成具有不对称纳米等离子图案的咖啡环，在12分钟内检测低至3 pg/mL的疾病相关蛋白。实验中，含蛋白样品滴在纳米纤维膜上干燥，使生物标志物在咖啡环处预浓缩；随后在重叠区域滴加含功能化金纳米壳（GNShs）的等...
Innovative Methodologies for the Early Detection of Breast Cancer: A Review Categorized by Target Biological Samples.
创新生物传感器技术正通过提供无创、灵敏、快速的诊断工具改变癌症检测，弥补传统筛查的不足。呼气、唾液、尿液和汗液等无创样品结合电子鼻系统和人工智能等先进技术，在早期检测和频繁监测方面显示潜力，但仍需验证。人工智能整合可增强数据分析与个性化。基于血液的方法仍是金标准，将其与唾液或汗液等低创样品结合，并采用高灵敏技术，是富有前景的方向。传...
Advancing clinical biochemistry: addressing gaps and driving future innovations.
现代医疗高度依赖临床生化进行疾病诊断和治疗指导。该学科面临采样效率低、检测精度受限和扩展困难等运营约束。质谱等成熟技术的进步，以及高通量筛选和即时检测技术的发展，正在改变行业格局。现代生物传感器和可穿戴监测设备可实现连续健康监测；人工智能/机器学习增强分析能力，为个体化治疗方案提供预测性洞察。然而，算法偏差、数据隐私、决策不透明（“...
Advances and applications of biosensors in pulmonary hypertension.
肺动脉高压（PH）是一种以肺动脉压力升高为特征的严重疾病，其患病率和发病率持续上升，威胁全球众多患者生命。由于 PH 病因复杂且临床表现缺乏特异性，目前临床实践中仍缺乏有效且特异的早期诊断方法。生物传感器因其快速、灵敏、高选择性等特点，在 PH 的早期检测、治疗监测、预后评估和个性化治疗方面具有重要前景。电化学、光学、微流控和无线等...
Emerging Biomarkers and Electrochemical Biosensors for Early Detection of Premature Coronary Artery Disease.
冠状动脉疾病（CAD）是全球发病和死亡的主要原因之一。早发冠状动脉疾病（pCAD）指45岁以下人群中发生的3%–10%的CAD病例。由于pCAD与晚发CAD的危险因素谱不同，其早期诊断困难。生物标志物检测工具的发展提高了年轻人群心血管风险预测能力，并可用于诊断工具。电化学生物传感器因适合即时检测、便于快速诊断而具有重要应用前景，可为...
Innovations in graphene-based electrochemical biosensors in healthcare applications.
石墨烯是单层石墨原子层，其分离标志着材料科学的重要转折。石墨烯基纳米材料相比许多其他纳米材料具有更优的生物相容性，并因高电导率、高本征载流子迁移率、光学透明性、大比表面积和优异机械柔性而受到关注，可应用于太阳能电池、触摸屏及稳健材料。目前，光谱和色谱等传统方法已用于检测生物分子、药物和重金属，但电化学方法因便携、选择性好和灵敏度高，...
Biosensing approaches in body fluids using extended-gate-type organic field-effect transistor enzymatic sensors.
体液中的生物标志物为评估健康状况提供关键化学信息，但与传统仪器方法相比，简便易用的分析方法尚未完全建立。本综述介绍扩展栅型有机场效应晶体管（OFET）作为面向真实样品分析的生物传感器平台。OFET是施加栅压时呈现开关特性的电子器件，因此其栅电极可与适当的分子识别材料结合构成传感单元。得益于信号放大特性，OFET可实现高灵敏生物传感。...
A quantitative prediction method utilizing whole omics data for biosensing.
组学数据可提供大量可量化信息，有望用于识别针对生物体生理过程与生态现象的生物标志物。然而，由于当前生物标志物构建中的预测方法易受数据高维性和噪声影响，组学数据尚未被充分利用。我们开发了OmicSense，一种利用高斯混合分布作为概率分布的定量预测方法，可为每个生物标志物预测最可能的目标变量。基于转录组数据集的基准测试表明，OmicS...
AI-optimized electrochemical aptasensors for stable, reproducible detection of neurodegenerative diseases, cancer, and coronavirus.
AI优化的电化学适配体传感器正通过高灵敏度、高选择性和快速响应改变诊断检测。借助数据驱动的AI技术，这些传感器为传统方法提供无创、低成本替代，用于检测神经退行性疾病、癌症和冠状病毒的分子生物标志物。比较表显示AI集成带来显著进步：普通适配体传感器灵敏度从60%–75%提高到85%–95%，特异性从70%–80%提高到90%–98%。...
Recent trends and impact of localized surface plasmon resonance (LSPR) and surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) in modern analysis.
光学生物传感器是利用光学与光在生物分子过程中原理的专用分析器件。局域表面等离子体共振（LSPR）是金属纳米颗粒或纳米结构与入射光相互作用时发生的纳米光子学现象；表面增强拉曼光谱（SERS）基于拉曼散射，当分子位于特定设计纳米结构附近时放大其拉曼信号。本文系统综述了采用LSPR与SERS技术的光学生物传感器最新进展、基本原理和工作机制...
Recent Advances in Hydrogel-Based Biosensors for Cancer Detection.
早期癌症检测对实现有效治疗至关重要，但现有诊断方法在成本、耗时和早期微小肿瘤分辨能力方面存在局限。新型生物材料如水凝胶为癌症检测生物传感器的开发提供了有前景的替代方案。水凝胶是由亲水性聚合物通过物理或化学交联形成的三维网络，具有高含水率、类组织微环境、可功能化等特性，可与电化学、光学、免疫等多种传感模式结合，实现高灵敏度、高特异性和...