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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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）...
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...
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...
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/...
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...
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...
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...
消费者与政府日益关注食品的安全性、真实性与质量，这推动了用于快速分析食品的非侵入传感技术。本文综述了基于非侵入传感技术的食品保障研究现状与可选方案。非侵入传感关注的食品质量特性主要包括感官特性、化学组成、理化性质、保健功能、营养特性与安全性。文章按物理原理对光学、声学、电学、核磁、X射线、生物传感器、微波与太赫兹等广泛技术进行归纳，...
尽管治疗手段不断进步，可治疗疾病仍在全球造成沉重负担。诊断在疾病发现、管理和预防中至关重要，可指导有限医疗资源分配。在全球化和疾病演变驱动下，分子病理学进展使研究者大量开发用于疾病检测的微型化集成生物传感器平台。低成本自动化检测有望降低基础设施和使用门槛，适用于低资源环境。为克服有创采血带来的依从性和操作限制，研究者正在探索不同样品...
儿童睡眠实验室资源有限，导致儿童阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）诊断和治疗延迟，增加 OSA 相关并发症风险。本文综述转录组学、蛋白质组学及呼气冷凝物生物标志物发现进展，并评估其用于建立可靠、经过验证的儿童 OSA 诊断方法的可行性。基因表达芯片显示，少数基因在儿童 OSA 中发生显著且可重复的表达改变，可能具备区分 OSA 的能力。多...
单片多通道石英晶体微天平（MQCM）是面向先进传感与测量应用的新兴技术。本文系统综述 MQCM 技术。首先介绍基本 MQCM 的设计、仿真与表征，重点讨论通道间声学干扰问题。随后总结基于石英基底结构改性的多种 MQCM 方案，包括 mesa、凸面和 x 轴反转结构，用于降低干扰并提高灵敏度。接着讨论三类重要 MQCM 传感平台及其应...