金属纳米树枝是一类具有三维分级自组装结构的纳米材料，由一级、二级和末端分支以及大量尖端、棱边和边缘组成，因而具有更大的有效表面积、更高的催化活性和导电性，近年来被广泛用于传感器制备。本综述首先介绍金属纳米树枝的结构特性、合成方法（如置换反应、种子介导、共还原、声化学还原、激光辅助、无电沉积和电沉积）及其生长模型，随后系统总结基于纳米...
随着对水环境中多种分析物传感需求增加，传统方法在潮湿条件下不可靠或需要复杂设备和熟练操作者。水凝胶传感器易于制备、灵敏度高、动态范围宽，其稳健性、可靠性和可重复使用性实验表明可长期用于疾病诊断、药物检测和环境测试。水凝胶在识别特定分析物后可将其吸附到三维结构中，从而用于从环境中去除污染物；采用分子印迹聚合物可获得高特异性。典型检测原...
结核病（TB）全球负担沉重，传统诊断方法复杂、昂贵、耗时长，且灵敏度与特异度不足，还依赖特殊生物安全实验室，导致诊断延迟。生物传感器因不依赖结核分枝杆菌（MTB）、操作简便、成本低、灵敏度和特异度高，成为TB诊断的潜在工具。适配体作为生物识别元件，具有易合成与修饰、化学和热稳定性好、成本低、对目标亲和力和特异度高等优势。本文综述近十...
适配体是用于特异性检测多种疾病相关生物标志物的重要生物识别材料。近年来，多种方法被用于将适配体与目标分子的特异性结合转化为可测量信号，并发展出多种适配体生物传感器用于临床诊断。结合不同纳米材料可进一步提高灵敏度与检出限。本文是一篇批判性综述，重点阐述适配体作为生物传感器识别元件的优势，包括高亲和力、高选择性、化学稳定性好、合成成本低...
肿瘤来源外泌体可作癌症诊断标志物。本研究利用溅射技术在硅片上制备三维纳米多孔金（NPG）基底，通过硝酸去合金化调控孔径，并在金表面固定 CD63 抗体，构建亲和捕获外泌体的荧光生物传感器。以 MCF-7 乳腺癌细胞条件培养基中的外泌体为模型，采用荧光纳米球/荧光素标记，倒置荧光显微镜定量检测表面 CD63 标志物。扫描电镜显示捕获外...
疾病早期诊断对有效治疗患者至关重要。生物标志物是疾病诊断、进展监测和预后评估中最有前景的医学手段之一。在众多生物标志物检测方法中，基于适配体的生物传感器（适配体传感器）展现出巨大潜力。适配体是通过体外系统进化筛选（SELEX）获得的单链DNA或RNA分子，具有高灵敏度、高选择性、合成成本低、易于功能化、低毒性和高稳定性等优点。电化学...
自20世纪70年代首个商用血糖生物传感器问世以来，生物传感器类型不断扩展，该领域持续受到全球关注。结合近十年全球生物传感器研究报道及产业统计，预计手持式或可穿戴生物传感器设计技术将在未来多个领域具有重要价值。纳米颗粒生物传感器仍占据重要地位，其中碳基纳米材料，尤其是用于电化学生物传感器的材料，被认为极具价值。氧化石墨烯（GO）近年来...
代谢综合征（MS）是一组增加心脏病、中风和糖尿病风险的状态，在全球范围内十分常见。虽然其确切病因尚未完全阐明，但证据表明MS与免疫系统失调相关，过程中表达的生物标志物对早期检测相关MS具有重要意义。然而，仅检测单一分析物存在局限，因为一种分析物可能涉及多种疾病状态。对于通常由多种并发症共存导致的MS，需要多分析物传感平台以实现精准诊...
口腔癌因死亡率高且易转移而成为全球重大健康问题。尽管生物医学研究不断进步，早期口腔癌检测仍具挑战性，传统诊断方法复杂且准确性不足。为提升患者生存率，亟需更快、更简便、无创且更精准的诊断方法。本文综述了生物传感器在口腔癌检测中的潜在价值，重点介绍利用不同生物传感器靶向多种生物标志物的策略，并聚焦分子层面的DNA生物传感器、RNA生物传...
β-2微球蛋白（β2M）是存在于大多数有核细胞表面的低分子量蛋白，在人体免疫系统和肾小球稳态调节中发挥关键作用。其最重要的临床意义在于透析相关性淀粉样变性，这是终末期肾病中β2M在血液中逐渐蓄积所致的并发症。因此，β2M在肾脏疾病中的功能已被广泛研究，用于评估肾小球和肾小管功能。由于细胞快速更新导致β2M脱落增加可能提示其他潜在疾病...
新型生物传感器技术及其作为可穿戴设备的应用，为传统西方医学和个人健身追踪提供了移动性与灵活性。在生物传感器开发中，换能器是将生物事件产生的信号转换为可检测输出的核心元件。换能器的功能与设计，结合合适的生物识别元件和读出电子的微型化，在构建用于个人健康管理的可穿戴设备中起关键作用。疫情推动的数字健康转型，使面向即时检测（POC）和可穿...
慢性与急性疾病给人类带来巨大经济负担，亟需低成本、早期诊断与持续监测手段。可穿戴生物传感器利用多种材料实现非侵入、无线、连续的人体健康监测。石墨烯作为二维纳米材料，因优异的电学、力学、热学、光学和结构性质，以及高度柔性、可折叠和生物相容性，成为开发可穿戴生物传感器的重要材料。本文综述了石墨烯及其衍生物的合成与图案化方法，介绍了生物传...
前列腺癌（PCa）是男性第二常见癌症，也是癌症相关死亡的主要原因之一。早期检测是成功治疗的关键，但目前主要依赖血液中前列腺特异性抗原（PSA）筛查，而 PSA 并非肿瘤特异性标志物，因此亟需开发更可靠的临床筛查方法。本文介绍一种电化学生物传感器，用于测量尿液中酪氨酸和色氨酸的浓度，并将其作为前列腺癌诊断和预后工具。该传感器在 1:1...
本文综述了基于等离子体纳米材料的生物传感器在即时检测（POC）生物标志物检测中的最新进展。随着纳米材料发展，利用表面等离子体效应的高灵敏传感平台可筛查癌症、传染病及新冠等疾病相关标志物。疫情凸显了实时、便携、低成本诊断的需求，等离子体生物传感器因设计灵活、灵敏度高，可集成到小型手持设备中。文章首先介绍表面等离子体共振（SPR）和局域...
早期诊断和治疗对人类健康至关重要，生物标志物检测可提供实时、准确的生物学信息。目前多数生物标志物检测依赖本地专用实验室中的大型自动化分析仪，导致等待时间延长和成本增加。更小、更快、更廉价的设备有望替代耗时的实验室分析，实现即时检测。创新生物传感器策略可在去中心化环境中可靠检测生物标志物。早期诊断COVID-19患者对及时实施隔离和治...
慢性炎症性疾病如癌症、糖尿病、中风、缺血性心脏病、神经退行性疾病和 COVID-19 近年来在全球造成大量死亡。准确检测慢性炎症疾病生物标志物可显著改善患者诊断、治疗和临床护理。石墨烯衍生物材料（GDMs），包括原始石墨烯（G）、氧化石墨烯（GO）和还原氧化石墨烯（rGO），在生物传感和新型生物传感器器件开发中表现出巨大优势。GDM...
β-分泌酶1（BACE1）催化淀粉样前体蛋白裂解生成淀粉样β肽的限速步骤，是阿尔茨海默病（AD）病理的关键酶。近期研究表明，血液和脑脊液（CSF）中BACE1水平与AD病理生理相关。本研究报道了一种一步法合成的还原氧化石墨烯（rGO），经碳二亚胺化学活化后与BACE1抗体（Ab）偶联，并固定在氟掺杂氧化锡（FTO）电极上，用于快速检...
许多研究关注电化学生物传感器，因为其合成简单、可调控、简化、可操纵材料组成与特性，并能广泛检测多种生物医学分析物。通过选择能实现更快电子转移、更大表面积、优异电催化活性和丰富生物偶联位点的材料，可构建高性能电化学生物传感器。由于金属有机框架（MOFs）具有良好性质和有效性，多项研究将其作为电极修饰材料用于电化学生物传感。然而，研究人...
设计能在复杂介质中进行定量/定性分析的纳米探针装置，可能是未来医疗研发的主要进展。然而，真实样品中丰富的生物分子会显著改变界面性能，非期望的吸附/黏附会阻塞信号响应并显著降低检测特异性。本文首先概述了构建高灵敏度、低背景界面以调节表面生物活性分子诱导的不同靶标行为的重要性；随后讨论了抵抗非特异性蛋白吸附和细胞黏附的重要策略，以及用于...
卵巢癌早期诊断的重大挑战导致过去半个世纪其死亡率居高不下。体外诊断（IVD）通过无创、动态分析生物标志物，在卵巢癌早期诊断中具有潜力，但常见IVD因灵敏度、特异性和便捷性不足，常无法提供可靠结果。近年来，新生物标志物的发现和纳米材料进展可弥补传统IVD的不足。基于纳米材料的新兴生物传感器在便捷性、速度、选择性和灵敏度方面显著提升。本...