Nano convergence
2026
Kim H, Kim CH, Kim CD, Luo Z 等 5 人
氧化石墨烯(GO)凭借优异化学可调性、水相可加工性和独特sp²-sp³杂化结构,已成为电化学生物传感的重要材料。本综述系统分析GO功能化工程策略,以实现高灵敏、高选择性检测多种生物分析物。作者将进展归纳为五类:(1)可控还原,精确调节导电性与表面缺陷;(2)共价功能化,通过酰胺键和亚胺交联实现生物识别元件稳定固定;(3)非共价修饰,...
Biosensors
2026
Saqib M, Vashisth M, Korotkova EI, Hui AL 等 11 人
抗生素在全球范围内的广泛使用加剧了抗微生物耐药性,对公共健康和可持续发展构成重大风险。为有效监测耐药性,需要在临床、农业和环境基质中快速、可靠地检测抗生素残留。传统分析方法虽然灵敏,但成本高、操作复杂且缺乏便携性。伏安法是一种新兴的电化学检测技术,具有低成本和快速响应优势。据作者所知,本文首次对过去十年基于石墨烯的电化学传感器和生物...
Biosensors
2026
Carvalho JHS, Catai MAS, Bertolim LV, Freitas RC 等 7 人
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,...
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
2026
Ho VK, Nguyen TK, Jamali S, Nguyen NT
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...
Biosensors
2025
Regiart M, Gimenez AM, Ortega FG, Gómez GE 等 7 人
近年来,电化学生物传感器在上皮癌诊断与预后中受到持续关注。通过引入金属纳米颗粒、磁性纳米颗粒、碳纳米材料、金属有机框架(MOFs)及纳米复合材料,并结合特异性单克隆抗体、适配体等核酸识别元件,可显著提升检测灵敏度与特异性。本文综述了用于检测多种上皮癌生物标志物的电化学生物传感器代表性进展,涵盖癌抗原、癌胚抗原、前列腺特异性抗原、mi...
Biosensors
2025
Rajkumar C, Ahmad K, Vignesh S, Oh TH
间苯二酚(resorcinol, RS)等酚类化合物对水生生物、环境和人体健康具有不利影响,因此需要开发用于监测 RS 的传感器件。电化学方法是检测有毒物质的重要方法之一,在电化学方法中,电极修饰材料起关键作用,并显著影响电化学生物传感器的性能,因此选择高效电极材料非常重要。近年来,石墨烯、金属–有机框架(MOFs)、MXenes、...
Biosensors
2025
Şak B, Sousa HBA, Prior JAV
阿尔茨海默病(AD)需要早期、准确地识别受累脑区,可通过检测特定生物标志物实现及时干预。碳纳米材料(CNMs),包括石墨烯衍生物、碳纳米管、石墨相氮化碳、碳黑、富勒烯和碳点,具有高导电性、大电化学活性面积和多样表面化学,可提升生物传感器性能。尽管这些性质也适用于光学和等离子体等换能方式,本综述聚焦其在电化学生物传感器中的作用。本文总...
Micromachines
2025
Khan MU, Rahman MM, Zahan N, Masud MK 等 6 人
耐药菌(ABR)快速上升构成紧迫全球健康挑战,亟需开发高效且可规模化的诊断技术。电化学生物传感器因高灵敏度、高特异性和良好的适应性,成为即时检测应用的有前景方案。这些平台利用生物识别元件、先进电极材料、微生物酶和氧化还原活性代谢物,在分子水平识别抗生素耐药谱。微流控和片上实验室系统的最新进展实现了实时、高通量抗菌药物敏感性试验,显著...
Bioengineering (Basel, Switzerland)
2025
Nadeem-Tariq A, Fang CJ, Hii JL, Nelson K
将生物传感器整合到全膝关节置换术(TKA)胫骨组件中,标志着个性化关节置换的新阶段。智能系统可提供实时生理与力学数据,实现术后动态监测并提高手术精度。本叙述性综述综合TKA中嵌入电化学生物传感器的胫骨植入物研究现状,探讨技术机制、临床应用、挑战及转化方向。作者通过PubMed和Google Scholar检索文献,按技术设计、整合策...
Biosensors
2025
Zhao Y, Sun T, Zhang H, Li W 等 15 人
人工智能(AI)正在重塑电化学生物传感系统,为食源性病原菌检测提供新方案。本综述系统总结了机器学习、深度学习、优化算法和图神经网络等AI技术在传感器设计、材料优化与信号处理中的集成应用,重点面向大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌等关键病原菌。文章指出,AI可辅助识别分子(酶、抗体、适配体)的序列优化、结构预测与功能筛选,优化电极材料...
Biosensors
2025
Vignesh S, Ahmad K, Oh TH
镍基金属有机框架(Ni-MOF)因其优异孔隙率、较大比表面积、可调结构和固有氧化还原性质而受到关注。近年来,Ni-MOF及其杂化复合材料被广泛用于电化学生物传感器构建,用于监测抗坏血酸、葡萄糖、L-色氨酸、双酚A、羧苯咪唑、儿茶酚、对苯二酚、4-氯酚、尿酸、山奈酚、腺嘌呤、L-半胱氨酸等小分子、环境污染物和生物标志物。Ni-MOF基...
Cells
2025
Hu M, Zheng K, Zhang L, Kan Y 等 6 人
癌细胞在氧充足条件下仍优先通过有氧糖酵解获取能量,将葡萄糖(Glu)转化为丙酮酸(PA),并进一步转化为乳酸(LA)。这种代谢重编程造成细胞外乳酸积累,使肿瘤微环境(TME)酸化,从而促进肿瘤侵袭与转移。Glu、PA 和 LA 的动态变化与肿瘤起始、进展密切相关。本综述全面讨论靶向这些关键代谢物的治疗策略,并系统评估电化学与荧光技术...
Sensors (Basel, Switzerland)
2025
Yang J, Zhang Y
适配体对目标分析物具有高特异性和高亲和力,且稳定性好、成本低,已被广泛用于目标物质检测,尤其是日益受到重视的适配体电化学生物传感器。适配体电化学生物传感器以适配体作为生物识别元件,将生物相互作用转换为电信号,从而实现对目标物的定量检测。为检测低丰度目标物质,提高传感器灵敏度是研究者的重要追求,因此发展了多种可显著增强检测灵敏度的信号...
Mikrochimica acta
2025
Kuprešanin A, Jarić S, Novaković Z, Radović M 等 9 人
转基因生物(GMO)食品和饲料的无序流通日益成为全球关注问题,主要源于对其潜在危害的信息有限。GMO种类和结构不断增多,使检测、溯源和安全监测面临挑战。传统上,GMO检测主要依赖分子方法,其中PCR方法研究最多并被视为金标准。然而,等温核酸扩增方法虽然研究相对较少,却具有巨大潜力,尤其在与生物传感器平台结合时,可构建高效、通用的传感...
Cellular and molecular neurobiology
2025
Zhang Q, Zhao G, Wang S, Song Y 等 5 人
急性与慢性神经退行性疾病(NDs),如多发性硬化(MS)、阿尔茨海默病(AD)和帕金森病(PD),以中枢神经系统神经元和轴索进行性功能障碍与损伤为特征。检测 Tau 蛋白、淀粉样蛋白β(Aβ)和α-突触核蛋白(α-synuclein)等生物标志物有助于精准诊断和疗效监测,但传统 PCR 与 ELISA 方法耗时、昂贵。电化学生物传感...
Frontiers in bioengineering and biotechnology
2025
Alyamni N, Abot JL, Zestos AG
碳微电极(CMEs)已成为神经化学传感领域的关键工具,可在研究与临床场景中实现对神经递质的精确、实时监测。本综述系统探讨了CMEs的设计、制备与应用,重点介绍材料科学与电化学技术的最新进展如何提升其灵敏度、选择性和生物相容性。文章详细讨论了石墨烯、碳纳米管等纳米材料的引入,以及三维打印、化学气相沉积等先进制备工艺。这些进展显著改善了...
Diagnostics (Basel, Switzerland)
2025
Mageswaran N, Zainal SH, Hassan NI, Abd Karim NH 等 5 人
冠状动脉疾病(CAD)是全球发病和死亡的主要原因之一。早发冠状动脉疾病(pCAD)指45岁以下人群中发生的3%–10%的CAD病例。由于pCAD与晚发CAD的危险因素谱不同,其早期诊断困难。生物标志物检测工具的发展提高了年轻人群心血管风险预测能力,并可用于诊断工具。电化学生物传感器因适合即时检测、便于快速诊断而具有重要应用前景,可为...
Mikrochimica acta
2025
Ozbey S, Keles G, Kurbanoglu S
石墨烯是单层石墨原子层,其分离标志着材料科学的重要转折。石墨烯基纳米材料相比许多其他纳米材料具有更优的生物相容性,并因高电导率、高本征载流子迁移率、光学透明性、大比表面积和优异机械柔性而受到关注,可应用于太阳能电池、触摸屏及稳健材料。目前,光谱和色谱等传统方法已用于检测生物分子、药物和重金属,但电化学方法因便携、选择性好和灵敏度高,...
Biosensors
2025
Pedersen T, Gurevich L, Magnusson NE
近几十年来,生物标志物检测受到广泛关注。及时识别和定量与疾病、感染或污染物相关的蛋白质、核酸和小分子,在医学、食品安全和环境质量控制中日益重要。现有先进生物标志物检测方法主要依赖标准免疫分析技术,需要专业实验室设备和受训人员,限制了其在即时检测(PoC)等场景中的广泛商业化应用。小型、稳健的电化学生物传感器是复杂样品中分析生物标志物...
Trends in analytical chemistry : TRAC
2024
Le LTP, Nguyen AHQ, Phan LMT, Ngo HTT 等 10 人
随着癌症相关死亡率上升,需要新技术为患者提供全面分子谱,以辅助临床早期初步诊断。已开发出在技术上可与传统实验室诊断相当的新型生物传感器,但其制造与操作流程未充分适配患者等终端用户,因此相关平台尚未优化。智能手机辅助生物传感器因此被开发用于即时检测,它们比常规检测和第一代生物传感器更快、更简单、更经济,但在癌症早期检测中的适用性仍存在...