阻抗生物传感器将电化学阻抗谱与免疫反应特异性相结合，可用于病原体检测。该类器件能够识别固定识别元件与样品中目标抗原相互作用所引起的微小阻抗变化，具有无标记、实时检测且无需电活性材料的优势。本文报道了一种以表达 SARS-CoV-2 抗体片段的纳米酵母（NY）为活性层的阻抗生物传感器。针对 SARS-CoV-2 受体结合域（RBD）的...
水产养殖水中抗生素残留监测对食品安全、环境保护和抗菌药物管理至关重要。本文提出一种一次性、非酶阻抗式生物传感器，用于快速选择性检测四环素。该传感器采用叉指电极，表面修饰锰掺杂硫化锌-壳聚糖纳米复合材料，形成稳定、导电且环境友好的传感界面。通过扫描电镜、高分辨透射电镜、X射线衍射、能量色散X射线光谱和傅里叶变换红外光谱确认纳米复合材料...
本研究开发了一种基于马尾藻（Sargassum spp.）生物质活化生物炭（ABC）的电化学基因传感器。首先将马尾藻在500 °C热解制备生物炭（BC），再用硝酸（HNO3）化学活化；通过扫描电镜、X射线衍射、热重分析和BET方法表征其形貌、晶相、热稳定性和比表面积，BET结果显示比表面积由BC的22.9367±0.0879 m2/...
本研究开发了一种自动化、便携式的现场需求监测平台，用于快速检测戊唑醇（tebuconazole, TBZ）和高效氯氰菊酯（lambda-cyhalothrin, CHL）。该系统将纳米颗粒/适配体修饰的电化学生物传感器集成于聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控芯片中，利用固定在二维铂纳米颗粒膜上的目标特异性适配体作为扩展型纳米间隙电极，...
随着感染性、心血管和神经退行性疾病负担增加，早期和去中心化诊断需求上升。无标记电化学生物传感器因高灵敏度、低试剂消耗、可微型化和低成本，成为即时检测(PoC)的候选技术。本综述系统总结了无标记电化学生物传感器在识别元件固定策略、生物识别元件（DNA、抗体、适配体、分子印迹聚合物）以及电极平台（玻璃碳、丝网印刷、3D打印）方面的进展，...
慢性肾脏病（CKD）影响全球约8.5亿人，是寿命损失的主要原因之一。中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白（NGAL）已被证实为CKD，尤其是临床前阶段的预后和诊断生物标志物。为开发新型诊断方法，本研究探索脂肪酸作为选择性捕获NGAL的生物识别元件。基于脂肪酸与脂质运载蛋白家族的已知亲和力，筛选亚油酸（LA）、花生四烯酸（AA）和视黄酸（...
本文报道了一种用于检测 miRNA-223 的无标记电化学生物传感器。miRNA-223 是宿主免疫来源的生物标志物，在牛乳腺炎早期上调。该传感器采用多孔阳极氧化铝（pAAO）膜作为纳米通道换能结构，其高纵横比孔道可增大单链 DNA（ssDNA）探针固定面积，并通过放大杂交引起的离子传输变化提高灵敏度。ssDNA 探针与目标 miR...
循环肿瘤RNA（ctRNA）是早期癌症诊断的敏感标志物，可提供实时基因表达谱和ctDNA难以捕捉的肿瘤特征。本文首次报道一种无扩增电化学生物传感器，将CRISPR/Cas13a系统、银离子（Ag+）介导的RNA探针与金多孔晶格纳米电极（APLNE）结合，用于ctRNA检测。含三个C–C错配的RNA双链作为信号探针，Ag+嵌入形成C–...
心肌肌钙蛋白I（cTnI）是急性心肌梗死诊断的金标准生物标志物，但现有实验室高敏检测依赖集中设施、专业人员及连续采样，难以满足资源有限场景下的实时或连续监测。现有即时电化学传感器虽可快速检测cTnI，但多依赖抗体和氧化还原介质，且通常单次使用，限制实际应用。本文报道一种超声可再生电化学生物传感器，用于敏感、稳定且可重复地监测cTnI...
镉(II)是一种危害环境和人体健康的重金属，传统原子吸收光谱和质谱方法操作繁琐且依赖昂贵仪器。本研究构建了一种基于静电纺丝碳纳米纤维(CNFs)和金纳米粒子(AuNPs)的电化学生物传感器，用于快速、灵敏地检测Cd(II)。CNFs由聚丙烯腈(PAN)经两步热稳定与碳化制得，并通过X射线衍射和拉曼光谱验证其结构。将CNFs修饰于丝网...
对快速可扩展生物传感技术的需求推动了能够在复杂样品环境中工作的无抗体平台开发。本文报道了一种基于工程化 M13 噬菌体显示 SARS-CoV-2 刺突蛋白 S1 结合肽并固定在还原氧化石墨烯（rGO）换能器上的电化学生物传感器。该传感器采用固定低电压偏置下的化学电阻检测机制，实现目标结合后的快速电学读出。在缓冲液及加标复杂基质（胎牛...
II型胶原是关节软骨的主要纤维成分，其早期降解是骨关节炎、类风湿关节炎和痛风等关节退行性疾病的关键生物标志物。由于现有检测方法可及性有限、分析流程复杂，且多组分生物基质中存在非特异响应，低浓度下可靠检测仍具挑战。本研究开发了一种基于分子印迹聚合物（MIP）的电化学生物传感器，用于选择性识别II型胶原。研究评估了多种功能单体配方，其中...
微小RNA-155（miR-155）是参与癌症进展、免疫调节和炎症疾病的重要临床生物标志物，亟需敏感可靠的检测方法。传统生物传感器制备常依赖耗时费力的试错优化，延缓实用诊断工具开发。与多数从传感器信号预测分析物浓度的研究不同，本文建立数据驱动框架，用于建模血浆 miR-155 伏安生物传感器制备参数与输出电流之间的非线性关系。研究采...
焦虑障碍的准确诊断仍具挑战，现有方法主要依赖主观问卷。本研究首次开发了一种用于检测成纤维细胞生长因子-2（FGF-2）的电化学生物传感器，FGF-2 是与焦虑障碍相关的潜在生物标志物。该传感器以碳丝网印刷电极（cSPE）为换能器，通过监测抗-FGF-2 抗体与 FGF-2 抗原结合引起的阻抗信号变化实现无标记检测。为提高灵敏度和整体...
本研究构建并系统分析了皱褶Ti3C2Tx MXene修饰玻碳电极（GCE），阐明表面化学与纳米形貌如何共同决定选择性生物分子检测。研究结合实验电化学测量与COMSOL多物理场模拟，解析抗坏血酸（AA）、多巴胺（DA）、尿酸（UA）和对乙酰氨基酚（ACA）的电荷转移与吸附机制。优化皱褶MXene（振幅10 nm、层厚10 nm）表现出...
本文报道了一种可动态、按需检测目标分子的生物传感系统，面向生物制造、临床诊断和环境监测。纳米抗体能够识别细菌、蛋白质和小分子等目标，但传统平台多为静态结构，结合位点持续暴露，难以在动态环境中进行时空控制。作者提出一种自适应按需纳米抗体传感平台，利用电响应寡肽门控抗原结合位点，使其在 OFF（屏蔽）和 ON（暴露）状态之间切换。施加电...
生物污损源于全血等复杂生物流体中多种组分在电化学生物传感器表面的非特异性吸附，导致传感器功能丧失。由于多数临床相关生物标志物在生物流体中浓度极低，抗污损策略对电化学生物传感至关重要。本文报道在金丝网印刷电极（AuSPE）上采用氢气泡自模板法电沉积高孔金（h-PG）膜，并评估其作为抗污损策略的效果。h-PG膜具有极高电化学活性面积，约...
本文报道一种用于检测K-562慢性髓系白血病（CML）细胞的电化学生物传感器。传感器由高定向热解石墨（HOPG）构成，经强酸表面蚀刻引入羟基和羧基，再涂覆改性二氧化钛（TiO2-m）。TiO2-m是在合成过程中用含羟基和羧基功能化碳纳米管修饰的TiO2，可改善电极表面电子转移动力学和理化性质，提高对白血病细胞的敏感性和选择性。检测包...
临床液体活检（如血液或尿液）作为微创获取关键分子信息的手段，在精准癌症治疗中日益重要。然而，现有分子检测技术仍局限于中心实验室，导致检测成本、结果周转时间和患者焦虑增加，且缺乏严格的临床验证研究以推动新兴液体活检技术转化。本文报道了一种用于前列腺癌（PCa）尿液循环 RNA 生物标志物面板的快速、准确、去中心化分子分析生物传感器。该...
介孔材料具有可调控孔结构、大比表面积和多样表面性质，已成为推进电化学生物传感器发展的关键材料。其独特结构可实现生物分子高效固定，增强电子转移并放大信号转导，从而在复杂生物环境中实现分析物的精确、选择性检测。本综述系统讨论了基于支架的介孔材料，包括介孔硅、碳、金属、金属氧化物、金属有机框架和共价有机框架，重点介绍其设计策略、合成技术及...