生物传感器旨在为临床提供快速、定量的诊断信息，减少集中实验室检测。葡萄糖监测是技术满足临床需求的典型，但其他生物传感器常规应用仍少。本文综述将生物传感技术与体液采样策略整合的挑战与机遇，重点讨论即时检测场景。文章比较血液、唾液、尿液、脑脊液、泪液、呼气、汗液和皮肤间质液的采样方式、pH、蛋白含量、黏度及蛋白组差异，指出前分析变异、非...
近年来，石墨烯及类石墨烯二维纳米材料因其平面结构所赋予的独特电子、光学和力学性能而受到广泛关注。与抗体相比，适配体作为分子识别元件在传感器件中展现出诸多优势。二维纳米材料与适配体的结合催生了多种巧妙的适配体传感策略，应用于临床诊断和食品安全领域。本综述重点介绍基于二维纳米材料的适配体传感器在开发与应用方面的最新进展，聚焦电化学和光学...
生物传感器研究发展迅速，已发表数万篇论文，产业规模达数十亿美元，并广泛应用于食品与饮料、农业、环境、医学诊断和制药等领域。尽管已有大量用于蛋白质、肽、酶及其他生物分子检测的生物传感器，但其在组织工程中的应用仍相对有限。近年来，新型生物传感器在细胞培养和组织工程中的研究兴趣不断增长，例如实时检测葡萄糖、乳糖和过氧化氢等小分子，以及白蛋...
本文综述了功能化 DNA 纳米结构在诊疗一体化（theranostics）中的应用。DNA 分子凭借精确碱基配对可自组装成一维、二维和三维纳米结构，并可定点功能化，为生物传感和药物递送提供可编程支架。作者重点讨论了 DNA 纳米结构如何改善固液界面生物分子识别：刚性 DNA 四面体可通过巯基在金表面高密度、定向自组装，将捕获探针抬离...
本研究旨在开发基于阳极氧化制备的二氧化钛纳米管（TNTs）的新型纳米生物传感器。在室温下，通过阳极氧化纯钛片制备二氧化钛纳米管。研究发现，电解质组成为乙二醇250 mL、NH4F 1.5 g、去离子水20 mL时，可获得最适合用于安培生物传感器的二氧化钛纳米管阵列膜。安培结果显示，尿酸（UA）浓度在2–14 mg/dL范围内具有优异...
纳米技术与生物学的融合为纳米和微米尺度材料的可控合成开辟了新途径，使其可用于传感、催化和机电应用。受自然启发，本研究利用微生物结构作为模板，合成具有特定形貌的纳米结构。作者以氨基酸功能化金纳米粒子（AuNPs）在生长真菌菌丝上自组装，制备生物相容性一维金微线（AuMWs），并将其用作酶与电极表面之间电子转移的微电极。AuNPs组装带...
空肠弯曲菌等弯曲菌属细菌是全球范围内引起急性肠道感染的重要病原，可通过污染食品、水和动物接触传播，导致腹泻、腹痛、发热，甚至格林-巴利综合征。目前尚无商业化生物传感器用于食品基质中弯曲菌属的检测，研究实验室在真实食品基质中的验证也有限。生物传感器具有高灵敏度、高特异性、实时监测和原位检测等优势，可弥补传统培养、免疫分析和PCR方法耗...
近几十年来，大量研究聚焦于葡萄糖监测生物传感器的开发，以克服与智能分析性能及商业化应用相关的挑战。目前仍阻碍生物传感器进入市场的关键问题包括灵敏度、稳定性、微型化，以及在复杂基质中实现连续和原位监测。生物传感器技术的一个显著趋势是向纳米技术发展，纳米技术可将器件尺寸缩小至纳米尺度，支持构建用于高通量分析的阵列并集成微流控，同时利用新...
本文报道了一种基于钯/聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（Pd/PEDOT）纳米复合修饰玻碳电极（GCE）的非酶过氧化氢（H2O2）生物传感器。作者采用一锅“绿色”合成法，以四氯合钯酸（H2PdCl4）同时作为氧化剂和钯纳米颗粒来源，在不使用表面活性剂和模板的条件下制备了Pd/PEDOT纳米球。所得PEDOT纳米球尺寸均匀（约60 nm），...
生物传感器在医疗保健和环境监测中具有巨大潜力。其性能取决于各组成部分，其中位于生物分子识别层与换能器之间的基质材料对稳定性、灵敏度和货架寿命起关键作用。近年来，氧化锌（ZnO）纳米结构和薄膜因生物相容性、化学稳定性、高等电点、电化学活性、高电子迁移率、易于多种方法合成以及高比表面积而受到关注。ZnO纳米结构可使生物分子以所需取向结合...
不同类别的聚合物材料，如纳米材料、溶胶-凝胶材料、导电聚合物、功能聚合物和生物材料，已被用于传感器和生物传感器的设计。近年来，常采用直接吸附、共价键合、戊二醛交联、复合、酶混合或功能化微球等方法，将酶或识别元件固定在聚合物修饰电极上。普遍认为，聚合物修饰电极上的分析传感具有低检测限、高灵敏度、低施加电位、良好稳定性、高效电子转移以及...
本综述讨论短肽（不超过50个氨基酸）作为仿生活性识别元件在传感系统中的应用。近年来，基于不同策略发展了多种肽基传感器：根据单个或少数氨基酸与靶标之间的已知相互作用设计合成肽，并关注能促使传感肽在传感器表面分子间自组装的肽基序；由此可获得高灵敏度、结构复杂的传感器，但设计肽受限于计算机辅助设计的严重困难。随机噬菌体展示短肽从大型、非聚...
多层石墨烯（MLG）因具有极高的二维电导率和大比表面积，是电化学传感与生物传感的潜在材料。本文提出一种低毒、可重复且简便的方法，仅使用浓硫酸/硝酸将多壁碳纳米管（MWCNTs）大规模转化为功能化多层石墨烯。电子显微镜结果证实 MLG 的形成，傅里叶变换红外光谱（FTIR）和 X 射线光电子能谱（XPS）数据表明其具有羧基和羟基功能化...
微流控系统中常需要可变形电极。本文报道一种基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）的柔性金电极，用于抗坏血酸（AA）检测。通过化学镀金将金纳米颗粒沉积在 PDMS 上，形成 PDMS-金复合膜并作为工作电极；对电极为铂，参比电极为 Ag/AgCl。该电极可弯曲、折叠成不同形状而不损坏，并保持良好电化学响应。在 0.1 M 醋酸-醋酸钠缓冲液（...
高密度导电纳米电极阵列（NEA）已被用于多种电化学传感体系，但可扩展的制备方法和稳健的生物功能化方案仍不足，限制了其在生物传感中的商业可行性。本文提出一种无光刻纳米制备方案，利用多孔阳极氧化铝（PAA）模板在硅片上制备大面积金纳米电极阵列（Au NEA）。为验证其作为电化学葡萄糖生物传感器的有效性，采用烷硫醇自组装单分子层（SAM）...
本文报道了一种基于钯纳米粒子（PdNPs）功能化石墨烯（Nafion–graphene）修饰电极的非酶电化学葡萄糖传感器。作者采用原位还原法合成 PdNPs–石墨烯纳米杂化材料：先将 Nafion–石墨烯组装到玻璃碳电极表面，使其化学吸附 Pd2+，随后用肼水合将 Pd2+ 原位还原为 PdNPs。所得 PdNPs–石墨烯纳米杂化电...
本研究制备并测试了一种用于原位监测泪液葡萄糖的软性隐形眼镜生物传感器，以无创方式评估血糖。传感器采用生物相容性2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱（MPC）聚合物和聚二甲基硅氧烷（PDMS）作为材料。通过微机电系统（MEMS）技术在PDMS膜上制备柔性铂（Pt）工作电极和氯化银/银（Ag/AgCl）参比/对电极；传感区电极修饰葡萄糖氧化酶（...
微生物生物传感器是将微生物与物理换能器集成的分析装置，可产生与分析物浓度成比例的可测信号。近年来，大量微生物生物传感器被开发用于环境、食品和生物医学应用。本文首先讨论微生物传感中常用的各种传感技术，然后重点总结基于安培法、电位法、电导法、伏安法、微生物燃料电池、荧光、生物发光和比色法的微生物生物传感器在制备与应用方面的最新进展。文章...
本文通过两种纳米氧化锌固定化策略构建了转移型 ZnO 葡萄糖生物传感器和原位生长型 ZnO 葡萄糖生物传感器，并系统比较不同组装过程对传感器性能的影响。以金电极为基底，分别将水热法制备的 ZnO 纳米棒粉末涂覆压实，或直接在金电极上生长 ZnO 纳米棒阵列，再依次滴加葡萄糖氧化酶（GOx）和 Nafion 固定酶层。循环伏安和安培实...
纳米技术为新型纳米结构材料在葡萄糖生物传感中的应用提供了新的机遇。纳米结构金属氧化物已被广泛用于开发具有高灵敏度、快速响应和良好稳定性的葡萄糖传感器，通过电化学氧化测定葡萄糖。本文主要综述了基于不同纳米结构金属氧化物（如ZnO、Cu(I)/(II)氧化物、MnO2、TiO2、CeO2、SiO2、ZrO2及其他金属氧化物）的葡萄糖生物...