Biosensors for Detection of Biochemical Markers Relevant to Osteoarthritis.
本系统综述旨在评估生物传感器在检测骨关节炎(OA)生物标志物、用于早期诊断中的优势。OA是最常见的肌肉骨骼疾病,也是全球致残和疼痛的主要原因。目前OA诊断主要依赖临床检查和影像学检查,但往往只能在疾病晚期发现关节改变;生物标志物可用于疾病极早期诊断。生物传感器能够以较高准确性和较低成本检测生物标志物。本文重点讨论主要用于检测OA标志...
本系统综述旨在评估生物传感器在检测骨关节炎(OA)生物标志物、用于早期诊断中的优势。OA是最常见的肌肉骨骼疾病,也是全球致残和疼痛的主要原因。目前OA诊断主要依赖临床检查和影像学检查,但往往只能在疾病晚期发现关节改变;生物标志物可用于疾病极早期诊断。生物传感器能够以较高准确性和较低成本检测生物标志物。本文重点讨论主要用于检测OA标志...
随着人口增长、老龄化和慢性病患病率上升,医疗成本持续增加,医疗体系正从以医院为中心转向以个人为中心。自20世纪以来,可穿戴传感器在医疗和生物医学监测中日益普及,能够连续测量唾液、血液和汗液等生物流体中的关键生物标志物,用于疾病状态监测、健康评估、医学诊断和治疗评价。过去几十年,研究重点集中于电化学和光学生物传感器,以及生物标志物、细...
体液核酸与蛋白生物标志物的检测和定量是疾病筛查与诊断的关键,但现有平台多依赖qPCR、ELISA或侧流免疫分析,步骤复杂、耗时、成本高,不适合常规即时检测。本文提出一种一次性通用即时生物传感器概念,用于在稀释血清中直接检测和定量核酸及蛋白标志物。该传感器以T形叉指金微电极为核心,利用介电电泳、电热效应和热泳,在交流电场与焦耳热产生的...
产志贺毒素大肠杆菌(STEC)是全球食源性疾病的重要病原,许多暴发与受污染叶菜等食品有关。现有 STEC 检测与分离方法耗时长,快速方法有助于防止污染产品进入消费环节。本研究为一项概念验证研究,旨在判断代谢组学方法能否用于检测菠菜中的 STEC 污染。研究采用非靶向代谢谱分析,对细菌富集及接种菠菜富集所得细胞沉淀与上清中的特征代谢物...
公共卫生因全球疫情受到更多关注,污水流行病学(WBE)通过分析污水中多种生物标志物(如化学物质和病原体)监测公共卫生,已成为有力工具。WBE 的快速发展需要快速、现场分析工具,以监测污水生物标志物并及时决策和干预。生物传感器因响应快、易使用、成本低、可现场检测,已被证明是分析污水生物标志物的高灵敏、高选择性工具。本文综述生物传感器作...
本文是一篇关于多发性硬化(multiple sclerosis, MS)生物传感器的文献综述,面向个性化医疗和即时检测(point-of-care testing, POCT)。文章围绕 MS 诊断、病情监测和治疗反应评估中的生物标志物检测需求,梳理可用于 MS 相关标志物分析的传感技术路线,包括电化学、光电化学、光学、免疫、微流控...
近年来,可穿戴传感器研究兴趣显著增长。在众多生物传感器中,电化学生物传感器因操作便捷、响应快速、便携且天然易于微型化,成为设计和制造柔性可穿戴传感器的理想平台。近年来已报道多种柔性可穿戴电化学生物传感器,用于侵入式/非侵入式及实时监测葡萄糖、乳酸、多巴胺、皮质醇和抗原等生物相关分子。为实现该目标,研究者探索了新型二维纳米材料及其杂化...
国际癌症研究机构报告,自1960年以来全球癌症死亡人数增加66%。在美国,约八分之一女性一生中会患浸润性乳腺癌。传统诊断依赖乳腺X线、超声和高端分子影像,但往往在较晚阶段发现肿瘤,因此亟需早期分子诊断工具。乳腺癌在组织学和分子水平高度异质,其生长模式、细胞学特征及激素受体等关键生物标志物表达可用于开发诊断和治疗工具。癌症细胞恶性进展...
本文是《Biosensors》特刊“炎症疾病生物标志物多重检测生物传感器”的编辑引言。文章回顾生物传感器的定义与发展历程,指出其由早期酶电极逐步发展为免疫传感器、光学亲和传感器、芯片器官和纳米生物传感器等,并在医学诊断、个性化医疗、食品工业和物质检测中具有重要应用。作者强调,便携式免疫分析虽可实现快速检测,但精度、准确度和检测限通常...
本文全面综述了用于检测类风湿关节炎(RA)相关生物标志物的光学生物传感器,包括微小RNA(miRNAs)、C反应蛋白(CRP)、类风湿因子(RF)、抗瓜氨酸化蛋白抗体(ACPA)、白介素-6(IL-6)和组氨酸等,这些标志物可用于RA检测和/或监测。文章概述了基于荧光、等离子体共振、干涉、表面增强拉曼光谱(SERS)等光学技术检测这...
乳腺癌是女性中最常见的癌症,早期诊断可显著提高生存率。目前乳腺摄影、磁共振成像、超声和组织活检是主要诊断技术,但存在设备昂贵、需专业人员操作、数据分析复杂、活检侵入性强以及多路复用能力有限等不足,使低收入人群难以负担。近年来,基于生物传感器的诊断技术因高通量、无创、成本低、结果易解读和可多路复用等优势受到关注,并可针对特定乳腺癌生物...
新生儿脓毒症是一种主要发生于新生儿期的血流感染,常见病原菌包括大肠埃希菌、B族链球菌、单核细胞增生李斯特菌、流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌、克雷伯菌属和非伤寒沙门菌等。该病可引发全身炎症反应、器官衰竭和组织损伤,导致新生儿死亡,全球约有400万例死亡与新生儿脓毒症感染相关。为在即时检测条件下实现准确诊断和及时治疗,必须识别与新生儿脓毒...
癌症是致死率最高的疾病之一,乳腺癌是女性最常见的癌症之一,部分国家死亡率已达0.024%。乳腺癌早期临床前诊断需要高灵敏、可靠的工具。目前已有多种生物标志物可用于癌症诊断,并发展了从血清或其他体液中检测这些标志物的多种策略。适配体是单链DNA或RNA寡核苷酸,可与多种纳米材料结合,用于构建更灵敏、可靠的生物传感器平台。目标分析物诱导...
生物传感研究的新趋势促使科学家开发更小、便携且无标记的生物分析器件。随着微纳加工技术和表面功能化技术的发展,悬臂梁器件作为高灵敏度场级检测的重要领域,其性能显著提升。悬臂梁已从微米级缩小到纳米级,表现出极高灵敏度,并因尺度效应出现一些异常性质。本综述系统讨论了悬臂梁工作的基本原理、检测方法和基于悬臂梁传感平台的过去、现在及未来研究路...
人工智能(AI)与可穿戴传感器是实现个体化精准医疗的两个关键领域。将二者融合,可更有效地获取患者数据,并优化可穿戴传感器设计,用于持续监测佩戴者的健康、运动状态及周围环境。随着物联网(IoT)、大数据和“大健康”从概念走向落地,具备合适技术特征的 AI-生物传感器面临新的机遇与挑战。本文系统总结了面向未来可穿戴与植入式技术的关键阶段...
蛋白质错误折叠可形成具有自我传播能力的病理性聚集体(种子),在阿尔茨海默病、帕金森病、朊病毒病等神经退行性疾病中既是致病因子,也可作为生物标志物。本文综述了利用种子诱导单体聚合的超灵敏检测策略,包括蛋白错误折叠循环扩增(PMCA)、重组朊蛋白 PMCA(rPrP PMCA)、振荡诱导转化(QuIC)、淀粉样种子检测(ASA)和实时振...
本工作旨在评估剪接因子 Sam68 蛋白作为肺癌预后标志物的潜在价值,并构建可高灵敏检测 Sam68 的电化学免疫传感器。基于肺癌分期微阵列数据分析发现,Sam68 表达与肿瘤分期相关,从早期到晚期转移阶段呈单调升高,且高表达与患者生存期缩短相关。据此,作者以修饰玻碳电极为基底,将抗 Sam68 抗体固定于其上,通过循环伏安法和电化...
生物标志物的灵敏、选择性检测在疾病诊断、药物发现和癌症早筛中至关重要,这高度依赖生物传感技术的持续发展。荧光各向异性/偏振(FA/FP)分析因操作简便、响应快速且无背景干扰而受到关注。近几十年来,随着功能核酸(FNA,包括适配体和核酸酶)的发展,FA/FP 传感器取得重大进展。本综述聚焦于基于 FNA 的 FA/FP 传感器对核酸、...
普拉氏粪杆菌(Faecalibacterium prausnitzii,F. prausnitzii)是健康成人结肠中最丰富的细菌之一,占肠道总菌群5%以上。近年来,它被认为是人类肠道健康的主要参与者,也被视为一种生物传感器。许多疾病中观察到该菌种群丰富度和数量变化,多项研究报告其在不同肠道疾病中丰度降低。本综述检索 Science...
ORNATE India项目由英国研究与创新署(UKRI)通过全球挑战研究基金资助,旨在提升英国和印度的研究能力,应对糖尿病相关视觉障碍的全球负担。印度糖尿病患者超过7700万,每年对所有人进行威胁视力糖尿病视网膜病变(STDR)筛查具有挑战,因此需要开发安全、可负担的替代筛查方法。项目采用卫生系统强化、实施科学、诊疗路径建设、可负...