石墨烯及碳基纳米材料因其独特性质，是开发高灵敏生物传感器以检测多种生物标志物的关键材料。生物传感器基于识别受体和信号换能器，可实现高效、灵敏、选择性、快速且低成本的诊断，其换能机制包括电化学、压电、热和光学等。早期病毒识别可为有效且选择性治疗提供关键信息，延长治疗窗口并降低发病率。通过功能化或与其他材料复合可调节石墨烯的灵敏度与选择...
巨磁阻（GMR）效应自1988年发现以来，已从理论走向应用。得益于先进薄膜沉积与微纳加工技术，基于GMR效应的硬盘驱动器、生物传感器、磁场传感器和微机电系统（MEMS）等商用器件已问世。不同类型GMR生物传感器阵列具有较高灵敏度与稳健性，且成本较低，可广泛用于多种生物医学应用。本文综述GMR生物医学应用的最新进展，包括疾病诊断、基因...
人体健康与性能监测（HHPM）对保护、维持、评估和改善工业、学术、体育、休闲及军事等领域人员状态至关重要。现有商用可穿戴传感器多基于物理特征，难以精确评估健康、身体和心理状态。可从人体微创或无创获取的生物标志物，如汗液、泪液、尿液、组织间液等体液、呼出气及皮肤表面信号，可为HHPM提供丰富信息。本文综述面向HHPM的生物传感器技术现...
当前前列腺癌诊断方法具有侵入性且对侵袭性病变特异性不足，易导致过度诊断和治疗。尿液生物标志物结合生物传感装置有望提供快速、准确且非侵入的前列腺癌诊断。本研究于2021年5月系统检索PubMed/Medline、Embase和Web of Science，纳入2007年1月至2021年3月报道的、在前列腺癌患者尿液样本中测试的传感器结...
骨关节炎（OA）是一种常见且致残的年龄相关性关节退行性疾病，是老年人疼痛和功能障碍的主要原因。一旦关节损伤形成，目前尚无治愈方法，因此迫切需要早期检测和干预。诊疗一体化（theranostics）将治疗与诊断结合，是 OA 管理的有前景策略，但 OA 诊疗一体化仍处于起步阶段。首先需要满足三个基本需求：i）用于疾病发病机制研究和药物...
快速诊断检测已成为患者诊疗的重要工具，通常利用血液或尿液等易获取样本，在诊疗现场完成分析。这类检测依赖于针对特定疾病或器官充分表征的生物标志物。目前，听力损失这一全球最常见的感觉障碍之一尚无快速诊断方法。本综述系统介绍了内耳相关疾病潜在生物标志物及其在体液中的检测与定量方法，重点讨论无细胞DNA（cfDNA）、microRNA（mi...
血吸虫病是重要的被忽视热带病，利用非侵入性样本在不同感染阶段发现生物标志物的代谢组学方法正受到关注。传统诊断方法如显微镜、免疫学和聚合酶链反应已有较多文献，但基于质谱的先进技术简化了诊断标志物的应用。本文综述当前用于小分子代谢组学的分离科学与质谱方法，回顾血吸虫病传统诊断技术的演变，系统检索代谢物挖掘文献，重点比较液相色谱-质谱、气...
骨质疏松导致骨密度下降和骨折风险增加，现有放射学检查昂贵且存在辐射、需专业人员操作等不足。本研究开发一种基于电流-电压传感器的骨钙素（osteocalcin, OC）即时检测系统，用于评估骨代谢和骨质疏松风险。以煤粉煤灰中提取的氧化铁材料（IOM）经 3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTMS）氨基化修饰后负载于叉指电极（IDE）表面，并通...
阿尔茨海默病（AD）是一种以脑细胞进行性死亡为特征的神经退行性疾病，可导致记忆丧失、认知下降并最终发展为痴呆。AD还受多通路影响，随疾病进展在生物分子水平发生改变。尽管已有多种诊断技术，常规方法检测AD生物标志物时灵敏度和选择性不足。近年来，基于生物偶联物和生物受体的AD生物标志物识别在分子水平提高AD诊断选择性与灵敏度方面展现出重...