早期、精准检测超低浓度癌症生物标志物是临床诊断的关键问题，传统表面等离子共振（SPR）生物传感器常受灵敏度有限、选择性不足和可重复性波动等限制。本文提出一种棱镜基多共振 SPR 生物传感器，采用银/钛酸钡/黑磷（Ag/BaTiO3/BP）异质结构，以增强电磁场限制、折射率响应和多路复用能力，用于早期癌症生物标志物检测。设计通过传输矩...
本文提出一种基于棱镜耦合 Kretschmann 构型的薄膜表面等离子共振（SPR）传感器，采用优化的 CaF2/Au/Si3N4/BP 多层结构，并以黑磷（BP）作为超薄覆盖层。研究在 633 nm、TM 偏振下利用传输矩阵法对角度反射率进行建模，将 1–5 ng/mL 低浓度传感条件表示为水相传感介质的微小有效折射率扰动，从而建...
microRNA-21（miR-21）是多种癌症的关键生物标志物，其高灵敏检测对早期诊断至关重要，但传统方法常受灵敏度不足和操作复杂限制。本文报道了一种基于悬空石墨烯场效应晶体管（GFET）的无标记生物传感器，用于直接电学检测 miR-21。悬空结构将石墨烯沟道与基底诱导的干扰隔离，从而提高载流子迁移率并降低电噪声。经特异性探针表面...
本文提出一种基于一维 Thue–Morse 准周期光子晶体的生物传感器，用于癌症检测。该结构在交替多孔硅增益–损耗层中引入宇时（PT）对称与例外点（EP）工程，并在关键界面集成石墨烯纳米层，以实现强光学场限制和 EP 附近共振锐化。通过系统参数优化，确定石墨烯化学势和弛豫时间的最优值分别为 0.408 eV 和 0.5 ps，此时传...
癌症是全球主要死因，传统活检、影像和实验室标志物检测存在侵入性、成本高和结果延迟等局限。本研究旨在整合基因表达谱、物联网（IoT）生物传感器和机器学习（ML），提升癌症生物标志物检测、分类与监测能力。研究从GEO数据库获取285例癌症患者、57736个基因的RNA-seq数据，经ComBat批次校正、PCA降维和Shannon熵特征...
CRISPR-Cas系统最初被鉴定为原核生物适应性免疫机制，现已迅速发展为分子诊断的强有力工具。凭借其精确的核酸靶向能力，CRISPR诊断可为多种靶标提供快速、灵敏且特异的检测方案。本综述深入阐述多种Cas蛋白（如Cas9、Cas12a、Cas13a）的基本原理及其不同作用机制（顺式切割与反式切割），并重点介绍其在传染病监测、癌症生...
癌症仍是全球主要死因，早期检测对改善预后至关重要。等离子体生物传感器为无创检测早期癌细胞提供了有前景的途径。本研究提出一种基于局域表面等离子体共振（LSPR）的生物传感器，采用由八个环形立方超胞通过软胞界面互连构成的创新等离子体超材料，用于癌症检测。研究比较了铝、银和金三种等离子体常用金属，并采用三维有限差分时间域（FDTD）方法评...
尖刺状Au-Ag纳米星因尖锐尖端形态可产生强局域表面等离子体增强，从而实现高效表面增强拉曼散射（SERS）。本文报道一种液相SERS平台，用于克服癌症生物标志物检测中灵敏度低和依赖拉曼报告分子的局限。通过简单离心（10、30和60 min）调节纳米星浓度，并以亚甲基蓝（MB）和巯基丙酸（MPA）作为探针分子评估其SERS性能；信号强...
愈创木酚酸是一种植物次级代谢物，具有多种健康益处，也被视为癌症相关代谢改变的潜在生物标志物。为推动该化合物及其衍生物的生物生产与检测，近年来基于细胞的策略备受关注，但缺乏用于高通量监测愈创木酚酸和筛选化合物代谢菌的工具。本研究分析了 Cupriavidus necator H16 中负责愈创木酚酸代谢的基因簇，阐明了基于转录调控因子...
本文是一篇研究专题社论，围绕生物与临床样本中癌症生物标志物检测的最新进展展开。作者指出，在靶向治疗和免疫治疗快速发展的背景下，准确可靠的生物标志物检测是个体化医疗的关键，同时新标志物的发现必须配套快速、简便、低成本且可临床转化的检测方法。该专题收录了多篇原创研究与综述：Pei等对外泌体作为骨肉瘤液体活检诊断工具进行了文献计量与可视化...
适配体是能够以高亲和力特异性结合靶标配体的单链寡核苷酸序列。与抗体相比，适配体具有制造成本低、免疫原性低、批次差异小、货架期长、对不同分子环境耐受性强以及潜在靶标更多等优势，因此被用于药物递送、生物传感器技术、治疗和诊断等领域。系统进化指数富集（SELEX）是获得适配体的核心方法，但传统方案耗时且费力。为此，研究者发展了多种优化变体...
介孔硅纳米颗粒（MSNs）具有可控孔径、高比表面积、良好生物相容性和易于共价功能化等特性，可用于构建高效生物传感器。其表面可稳定连接抗体、适配体等识别元件，有序孔道可负载染料或电活性物质，并在目标分析物触发下释放，实现光学或电化学检测。本文综述了最近五年基于 MSNs 的光学与电化学传感平台在癌症生物标志物检测中的研究进展，并按肺癌...
癌症是威胁人类健康的主要疾病，早期检测对提高生存率至关重要。微小RNA（miRNA）是一类约22个核苷酸的非编码RNA，在肿瘤细胞中表达异常，可作为癌症诊断与预后标志物。miRNA-21在乳腺癌、肺癌、前列腺癌和胰腺癌等多种癌症中显著上调，通过靶向PTEN、PDCD4和RECK等抑癌基因促进凋亡逃逸、增殖和转移。miRNA可从血液、...
连续实时监测蛋白生物标志物可显著提升癌症诊疗的准确性与疗效。现有 ELISA 等方法操作繁琐、难以多重检测且只能单时间点观测。本研究设计、制备并评估了一种基于单模光纤球谐振器的动态生物传感器平台，用于原位模拟条件下检测癌症生物标志物 CD44 蛋白。静态与动态蔗糖校准表明传感器对折射率变化具有相近灵敏度，证明其适用于动态测量；压力测...
癌症是全球主要死因之一，尽管出现多种新疗法，仍造成大量死亡。利用高亲和力适配体进行靶向分子诊断和治疗已成为病理性血管生成和癌症治疗研究中的热门技术。本文批判性综述了多种基于适配体的诊断和治疗技术，包括适配体-纳米材料偶联、适配体-药物偶联（物理或共价）以及已成功用于生物标志物检测的生物传感器。结果表明，适配体可潜在地整合到靶向递送系...
低成本、快速且易用的生物传感器对多种癌症生物标志物的检测至关重要，有助于早期转移控制与高效诊断。由于癌症生物标志物分子复杂性高，生物传感器测量的重复性与再现性尤为关键。电化学生物传感器因成本低、操作简便且分析性能优良，成为癌症诊断的有吸引力替代方案。近年来，石墨烯衍生纳米结构被广泛用于电化学生物传感器制备，其高电导率、强吸附能力、低...
MXene是一类快速兴起的二维多功能纳米材料，其合成是继石墨烯之后二维材料领域的又一突破。MXene通常由过渡金属碳氮化物、氮化物和碳化物构成，可通过刻蚀或机械剥离选择性MAX相获得，具有独特层间距、高离子与电子传输能力、大比表面积、优异热/电导率、高体积电容、抗热震与抗氧化、易加工、本征亲水及生物相容性。其表面富含可调控官能团，可...
癌症在全球范围内日益常见且死亡率高。尽管诊断与治疗技术、传感器装置不断取得进展，癌症仍是全球主要死因之一。利用高灵敏、无创工具进行早期检测有望成为预后和治疗随访的重点。因此，电化学生物传感器因高灵敏度、优异选择性、低成本、分析时间短和操作简便等优势，可用于检测多种癌症生物标志物，如甲胎蛋白、细胞色素c、前列腺特异性抗原、肌红蛋白、癌...
癌症是致死率较高的常见疾病。与传统检测技术相比，生物标志物检测具有成本低、操作简便、灵敏度高和速度快等优势，在癌症早筛和预后评估中具有重要价值。二硫化钼（MoS2）是一种具有可调带隙的二维纳米材料，在构建生物传感界面时表现出优异的电学、光学和催化性能，且制造成本低、易于功能化，可与其他纳米材料形成复合结构。本文系统介绍了MoS2的晶...
癌症是全球致死率最高的疾病之一，早期检测对提高恶性肿瘤患者生存率至关重要。在疾病早期，细胞水平癌症生物标志物的诊断对改善预后具有重要意义。数十年来，科学家致力于开发生物传感器，使其成为低成本、高效率的分析工具。传统癌症筛查方法昂贵、耗时且不便重复检测，而基于生物标志物的癌症诊断在早期发现、疾病进展监测和治疗中展现出巨大潜力。生物传感...