空气传播生物制剂的威胁要求快速、灵敏、便携的检测系统。本文综述了用于空气生物威胁检测的生物传感器技术，重点介绍基于适配体的电化学传感器。这类传感器具有便携、化学稳定和多路检测优势。文章讨论实时监测病毒、细菌和毒素的紧迫性，并综述气溶胶捕获策略：微流控用于微米颗粒，冷凝系统用于亚微米颗粒，后者小体积且易与传感器集成。文中描述识别元件（...
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...
阻抗生物传感器是研究和监测与蛋白相关生物过程的重要工具，可促进疾病诊断与治疗新方法的开发。本文综述了用于生物流体中快速蛋白检测的混合阻抗生物传感器的基本原理、分析方法和应用。该类传感器通过测量生物识别元件与目标蛋白结合后电化学阻抗的变化实现无标记检测，具有操作简便、分析快速、灵敏度和选择性较好、成本低廉，以及可集成到混合微流控系统等...
阻抗生物传感器通过测量生物分子与传感器表面生物受体结合所引起的电导阻抗变化，实现目标分析物的检测。纳米材料可用于修饰传感器表面，增加可用于生物识别事件的表面积，从而提高灵敏度并降低检测限。碳纳米管、碳纳米纤维、量子点、金属纳米颗粒和氧化石墨烯等纳米材料已被研究用于阻抗生物传感器，并在提高灵敏度、选择性和整体生物传感器性能方面取得积极...
本文针对表面限制氧化还原反应在生物传感器、储能、合成电化学和蛋白质膜研究中的重要性，指出伏安法和电化学阻抗谱中常用大振幅正弦扰动以更好表征电极界面，但通过数值模拟拟合非线性电化学模型以提取动力学参数计算成本高。作者提出一种基于模拟电路的等效实现方法，用伯努利单元、可调增益、E+单元、跨导乘法器和微分器等构建法拉第阻抗元件，并用RC网...
电学阻抗生物传感器在多种生物传感应用中具有强大潜力，且仍在持续发展。将微流控技术（如鞘流聚焦、介电电泳聚焦和叉指电极阵列）嵌入阻抗传感器后，其灵敏度仍可显著提升；同时，微流控带来的试剂消耗减少、分析时间缩短以及自动化操作，可大幅提高分析能力与可靠性。借助成熟的微流控技术，复杂生物过程可被压缩并集成到单一微流控系统（如芯片实验室或微型...
病毒，包括流感病毒、中东呼吸综合征冠状病毒（MERS-CoV）、严重急性呼吸综合征冠状病毒（SARS-CoV）、甲型肝炎病毒（HAV）、乙型肝炎病毒（HBV）、丙型肝炎病毒（HCV）、人类免疫缺陷病毒（HIV）、埃博拉病毒（EBOV）、寨卡病毒（ZIKV）以及最近出现的SARS-CoV-2，每年导致数十万人死亡。新冠疫情的持续暴发引...
食品安全问题日益受到关注，常见食品危害物包括生物、化学和物理危害，可引发腹泻、癌症甚至死亡。生物传感器因特异性高、灵敏度高、反应时间短、成本低、体积小、操作简便而受到重视。基于细胞的电化学检测方法具有高精度和非破坏性特点，能更好地反映食品危害物对生物体的损伤。本文综述了电化学细胞生物传感器的特征及其在常见食品危害物检测中的应用，重点...
电化学阻抗谱（EIS）是一种可广泛实施的电化学检测技术，可应用于疾病诊断、环境监测等多个领域。作为生物传感工具，EIS能够在即时检测（POC）和连续监测中检测多种靶标分析物。由于不同靶标与分子识别元件（MRE）组合会产生特征频率响应，EIS特别适合多标志物检测。近年来，EIS生物传感器在医疗诊断与预后方面展现出良好前景，可提供低成本...
内分泌干扰物（EDs）是一类可模拟或干扰机体激素、损害人和动物内分泌系统正常功能的污染物，天然或人工合成的 EDs 可参与发育、繁殖和免疫过程，并引发多种疾病与障碍。酶联免疫吸附测定（ELISA）和色谱法仍是 EDs 检测的金标准，具有高灵敏度、稳健性和准确性，但成本高、耗时长，且需要大型设备或专业人员。另一方面，EDs 的早期现场...
近几十年来，病毒对人类安全构成严重威胁，快速识别病毒是预防疫情暴发和保障医疗救治的重要途径。近期暴发的COVID-19是由新发现的冠状病毒引起的传染病，该病毒属于单股正链RNA病毒。其全球大流行对数十亿人的健康与生命造成严重威胁，因此全球迫切需要建立用于快速检测COVID-19的即时检测装置，以阻断二次传播。高灵敏度、高选择性和快速...
适配体是一类在体外筛选和合成、具有与抗体相当高亲和力的特异性配体。将其与阻抗谱这一高灵敏度测量方法结合，可获得一类在手持设备和即时检测中具有应用潜力的生物传感器。本综述报道了基于适配体的阻抗生物传感器近年来的研究进展。除简要总结电化学测量技术外，文章重点回顾了最近几十年检测策略中最具创新性的发展，包括法拉第与非法拉第阻抗体系中的不同...
阻抗式适配体生物传感器在手持设备和即时检测中具有较高潜力。本综述报道了适配体阻抗生物传感器在生物技术中的应用进展，重点介绍医学、环境生物技术和食品检测中相关分析物，包括疾病诊断、癌症标志物、环境污染物、药物残留、毒素、霉菌毒素和病原微生物等。文章系统比较了所报道传感器的性能，包括灵敏度、选择性、响应时间和实际样品验证，并总结了阻抗适...
自20世纪初抗生素发现以来，抗生素一直是治疗细菌感染的主要手段，但抗生素滥用和新药研发不足导致抗菌药物耐药性成为全球严重威胁。现有诊断技术包括显微镜、菌落计数、ELISA、PCR、RT-PCR和表面增强拉曼散射等，虽具有较好的选择性和灵敏度，但往往需要专业人员、昂贵复杂设备，且耗时费力。为克服上述问题，生物传感器和芯片实验室等新技术...
本文为《Biosensors》期刊的一篇勘误，针对 Khan 等 2018 年发表的《低成本喷墨打印适配体电化学生物传感器用于溶菌酶选择性检测》一文进行更正。勘误指出原论文图 6 与图 7 内容重复，并提供正确的图 6：该图展示裸丝网印刷碳电极（bare SPCE）与打印丝网印刷碳电极（printed SPCE）在不同浓度溶菌酶暴露...
纳米结构生物传感器通过高灵敏度分析生物分子推动了生物医学工程发展。纳米井阵列（NWA）生物传感平台尤为创新，阵列中纳米井的小尺寸使极少量生物分子也能被深度感知。NWA 的缓坡垂直壁几何结构对特定蛋白的选择性结合至关重要，可避免毛细阻力；纳米加工技术（如压印、电子束光刻和 KrF 步进半导体工艺）促进了金基底 NWA 电极的制备。Le...
食品病原菌可污染食品并在货架期及冷藏条件下生长，因此必须降低检测方法的检出限，并在数小时至数天内获得结果。生物传感器方法利用现有技术识别样品中的细菌并进行近似定量。此类方法的主要瓶颈是表面非特异性结合，以及细菌处于复杂食品基质时相对于液体食品样品灵敏度下降。本综述重点介绍表面等离子共振（SPR）、SPR技术新进展以及电化学阻抗谱（E...
将商品表面活性剂接枝到电极是修饰电极和导电界面的简便方法，可避免合成复杂有机分子。本文提出一种新的表面功能化路线，通过接枝通常被认为不活泼的分子构建单分子层厚度的表面活性剂涂层。首先电接枝一层对苯磺酰氯（-SO2Cl）功能基团，其对表面活性剂端基常见弱亲核基团（如羟基 -OH）具有高反应活性，用于共价接枝：1）非离子双嵌段低聚物（B...
电化学技术有望用于开发低成本、小型化、易使用且便携的生物传感器，尤其适用于医学诊断和环境监测。本章概述电化学生物传感器的基本原理，重点介绍安培型传感器在葡萄糖检测中的核心地位；由于糖尿病患者需多次监测血糖，葡萄糖生物传感器约占生物传感器市场的70%。文中以葡萄糖传感器为例，说明第一代传感器通过监测氧气消耗或过氧化氢生成进行测定，第二...
导电聚合物（CP）基电化学生物传感器因制备简便、成本低、可直接电学读出生物分析物而受到关注。导电聚合物本身既是传感元件，又是生物识别事件的换能器，可简化传感器设计。本综述总结了 CP 基电化学生物传感器的研究进展，详细讨论了识别探针固定技术、信号转导机制以及多种目标生物分子的检测。文中介绍了物理吸附、电化学包埋、共价连接和亲和作用等...