Early Detection of
本研究评估了电子鼻（E-nose）系统在黄肉桃（Prunus persica cv. ‘Carla’）中早期检测真菌腐烂的性能。将果实分为接种 Monilinia laxa 组与未接种对照组，利用气相色谱–质谱（GC–MS）鉴定并定量挥发性有机化合物（VOCs），并在接种后早期和中期腐烂两个阶段记录电子鼻传感器响应。结果显示，电子鼻...
Innovative Methodologies for the Early Detection of Breast Cancer: A Review Categorized by Target Biological Samples.
创新生物传感器技术正通过提供无创、灵敏、快速的诊断工具改变癌症检测，弥补传统筛查的不足。呼气、唾液、尿液和汗液等无创样品结合电子鼻系统和人工智能等先进技术，在早期检测和频繁监测方面显示潜力，但仍需验证。人工智能整合可增强数据分析与个性化。基于血液的方法仍是金标准，将其与唾液或汗液等低创样品结合，并采用高灵敏技术，是富有前景的方向。传...
Forecasting the Post-Pandemic Effects of the SARS-CoV-2 Virus Using the Bullwhip Phenomenon Alongside Use of Nanosensors for Disease Containment and Cure.
新冠疫情引发组织范式转变，其短期与长期影响尚未被充分理解。本文综述以纳米材料为基础，用于SARS-CoV-2预防、检测、诊断和治疗的多种方法。纳米结构按维度可分为纳米颗粒、量子点、纳米线、碳纳米管、薄膜和纳米复合材料，可通过自上而下和自下而上方法制备。纳米材料高比表面积使其适合构建高灵敏电荷/场传感器，包括电学、化学、光学和气体传感...
Application and Advances in Radiographic and Novel Technologies Used for Non-Intrusive Object Inspection.
随着贸易和旅行流量增加，非侵入式物品检查与识别方法的需求上升。传统检查技术长期有效，但技术进步也使违法者采用更复杂手段规避安检。本文综述了现有及正在发展的非侵入检查控制技术、研究趋势和未来挑战，分析了传统与新型传感器在行李、货物、人体及集装箱检查中的应用。文章重点讨论了平面X射线摄影、X射线计算机断层扫描、双能/多能成像、背散射和X...
Post-COVID syndrome screening through breath analysis using electronic nose technology.
随着全球新冠感染及并发症人数增加，亟需可靠技术筛查后新冠综合征（PCS）。由于哮喘和慢性阻塞性肺疾病（COPD）等慢性肺病风险高，且 PCS 症状与这些疾病相似，许多新冠病例无症状而漏检，因此需要简便筛查方法。呼出气分析具有高度无创、易于在初级医疗中心开展即时检测的优势。电子鼻技术可靠性、操作便捷性和可负担性不断提高，可生成呼出气中...
Recent advances in E-monitoring of plant diseases.
植物传染性病害由真菌、卵菌、细菌、病毒、植原体及线虫等病原微生物引起，若不能及时识别和控制，将显著降低作物产量与品质，甚至造成整株死亡，因此早期检测与防控对全球粮食安全和可持续农业至关重要。传统植物病害检测方法常存在便携性差、耗时长、依赖专业人员和实验室条件等局限，难以满足田间快速诊断需求。近年来，基于电子鼻（e-nose）、生物传...
Recent advances in halal food authentication: Challenges and strategies.
随着公众对食品质量与安全关注提高，清真食品真实性检测快速增长，涵盖生产方式、技术加工、未声明成分识别和物种替代。这促使分析研究以获得准确可靠结果监控控制清真食品真实性。然而由于食品复杂性和掺假物增多，检测困难。本综述全面客观概述1980至今清真食品真实性分析技术研究，指出期间技术选择无显著趋势。此外，基于有效性指标对不同方法分类，为...
Portable Tools for COVID-19 Point-of-Care Detection: A Review.
近期，为获得快速、便携、低成本且易用的诊断工具，已开发多种SARS-CoV-2检测方法。本综述系统总结并讨论SARS-CoV-2即时检测设备的研究进展，并从多个方面比较不同方法。文中介绍了近期开发的便携式COVID-19生物传感器的多种检测方式，按SARS-CoV-2目标生物标志物分为抗体、核酸、抗原和代谢产物四大类。综述还概述了未...
The Potential Use of Volatile Biomarkers for Malaria Diagnosis.
病原体感染可改变宿主代谢与皮肤微生物组成，使呼出气、汗液、皮肤挥发物等出现疾病相关挥发性有机化合物（VOCs）谱。近年研究通过气相色谱-质谱（GC-MS）、质子转移反应飞行时间质谱（PTR-ToF-MS）、电子鼻（E-nose）和机器学习等方法，在疟疾患者呼吸、手臂/足部挥发物及体外疟原虫培养上清中鉴定出若干差异VOCs，如己醛、壬...
Machine Learning Enhances the Performance of Bioreceptor-Free Biosensors.
自生物传感器问世以来，研究者常采用简单回归模型根据信号强度计算分析物含量。传统生物受体可提供高灵敏度与特异性，但无生物受体生物传感器因缺乏特异性识别元件，在保持低检出限和强特异性方面面临挑战。机器学习（ML）被引入以增强这类传感器性能，通过建模替代生物受体，在数据分析阶段重新引入特异性。本文综述了 ML 在成像、电子鼻（Enose）...
Investigation of colorimetric biosensor array based on programable surface chemistry of M13 bacteriophage towards artificial nose for volatile organic compound detection: From basic properties of the biosensor to practical application.
爆炸物、毒品、环境激素和腐败食品等威胁常伴随挥发性有机化合物（VOCs）出现，因此高灵敏、高选择性电子鼻需求迫切。基于M13噬菌体的光电鼻是满足该需求的候选平台，但噬菌体电子鼻仍处起步阶段。本研究结合理论与实验，分析基因工程噬菌体表面化学与其光电鼻性能之间的关联。作者定量分析工程化噬菌体色膜对若干VOCs的反应性，并与密度泛函理论（...
Optical bioelectronic nose of outstanding sensitivity and selectivity toward volatile organic compounds implemented with genetically engineered bacteriophage: Integrated study of multi-scale computational prediction and experimental validation.
基因工程噬菌体是开发高功能生物传感器的有前景策略，但其构型自由度大、实验不确定性和成本高。本文报道一种基于基因工程 M13 噬菌体的快速响应光学比色电子鼻，用于高选择性检测气相爆炸性挥发性有机化合物（VOCs）。噬菌体 pVIII 衣壳蛋白表面展示经计算筛选的三肽序列，使其在可见光区与 VOCs 发生最优相互作用。作者利用经验计算构...
Bulk and Surface Acoustic Wave Sensor Arrays for Multi-Analyte Detection: A Review.
体声波（BAW）和表面声波（SAW）传感器件已成功用于多种气体传感、液体传感和生物传感应用。器件包括采用厚度剪切模的BAW传感器，以及采用瑞利波或水平极化剪切波（HPSW）的SAW传感器。传感器的分析物特异性与选择性主要由传感涂层决定。当需要检测一组分析物，或仅可获得选择性涂层（即对多种分析物均有响应的涂层）时，多传感器阵列具有优势...
Rapid methods and sensors for milk quality monitoring and spoilage detection.
食品质量尤其是牛奶质量监测对保障食品安全和人类健康至关重要。为在保证牛奶产品安全的同时尽快上市，需要快速分析方法以及灵敏、可靠、低成本、易使用的设备和系统，用于过程控制和牛奶腐败检测。本文综述了用于牛奶腐败和微生物检测的不同快速方法、传感器及商用系统，重点介绍化学传感器和生物传感器对细菌生长与牛奶腐败相关指标的检测/监测，包括 pH...
Application of Low-Cost, Easy-to-Use, Portable Biosensor Systems for Diagnosing Bladder Dysfunctions.
本文是一篇关于低成本、易用、便携式生物传感器系统用于诊断膀胱功能障碍的观点/综述。间质性膀胱炎病因不明，诊断依赖疼痛、尿急、尿频等临床参数及尿常规、尿培养、膀胱镜、活检、水扩张等，缺乏可靠标志物。作者指出已有实验室发现IC尿液生物标志物，但临床转化受限于质谱等平台复杂昂贵。实时监测生物标志物有助于预防、早诊和降低发病率，可通过生物/...
Determining meat freshness using electrochemistry: Are we ready for the fast and furious?
电化学正以极快速度提供多种传感器。许多传感器具有强大优势，包括伏安法、阻抗法、安培法和电导法等多种平台，以及高灵敏度、高选择性和低成本等传感性能。因此，它们在食品尤其是肉类新鲜度测定中的应用不断增加。快速评估肉类新鲜度的新方法对于满足全球日益增长的肉制品需求至关重要。为此，本文简要而精炼地综述了最有前景的电化学传感器类型，包括基于导...
Non-Invasive Diagnosis of Diabetes by Volatile Organic Compounds in Urine Using FAIMS and Fox4000 Electronic Nose.
电子鼻（eNose）是模拟人类嗅觉系统的仪器，因成本低、无创而在医学诊断中受到关注。它通过嗅闻人体排泄物（尿液、呼气、粪便）释放的气体和蒸气来诊断多种疾病。2型糖尿病（DM2）影响全球8.3%的成人，其中43%未被诊断，每年导致490万人死亡。本研究评估尿液挥发性有机化合物（VOCs）作为糖尿病新型无创诊断生物标志物的潜力，并考察样...
Systematic approaches for biodiagnostics using exhaled air.
21世纪以来，人类呼出气成分研究取得进展，“呼吸指纹”可为多种疾病和代谢紊乱提供重要信息。本文综述了用于医学诊断的呼气分析技术，强调其快速、便携、简单、准确、无创且成本相对较低的优势，使其成为疾病诊断的新前沿。文章重点介绍呼气生物标志物，以及呼气生物传感器中的传统方法，包括气相色谱-质谱（GC-MS）、选择离子流管质谱（SIFT-M...
Recent analytical approaches to detect exhaled breath ammonia with special reference to renal patients.
肾病患者呼出气中的氨味与血尿素氮升高相关。正常情况下，氨和铵离子在肝脏内经尿素循环转化为尿素；肾功能不全时尿素清除受阻，导致氨在体内蓄积。由于氨和铵离子为小分子，可穿过血肺屏障进入呼出气，因此肾衰竭患者呼出气常带有鱼腥味。呼出气氨因此可作为血液透析期间监测肾病的潜在生物标志物。本综述总结了终末期肾病患者呼出气氨的来源、肾功能障碍的病...
Improving odorant chemical class prediction with multi-layer perceptrons using temporal odorant spike responses from drosophila melanogaster olfactory receptor neurons.
本研究探讨利用时间序列尖峰数据提高嗅觉生物传感器预测性能的可能性。作者提出一种人工神经网络（ANN），采用最优混合多层感知机（MLP）系统，对果蝇（Drosophila melanogaster）嗅觉受体神经元（DmOrs）的尖峰响应进行分类，以识别化学气味物的类别。所用数据来自6个果蝇嗅觉受体对34种气味物的响应，并提取500 m...