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...
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、...
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...
当前生物传感器在临床诊断中的应用受到限制，因为检测低分子量分析物（尤其是血液、尿液和唾液等复杂体液）所需的高特异性不足，且对非特异性结合的抑制能力有限。超双曲色散材料（HMMs）可提供备受关注的无标记检测与定量技术，有望解决低至10^-5 M浓度量级的灵敏度问题。本综述详细讨论了HMM的设计策略，并比较了传统等离子体技术在构建高灵敏...
本文是一篇癌症多组学方法应用的编辑评论，聚焦肿瘤预后、转移及生物传感器诊断生物标志物。作者指出，深入理解癌症进展分子机制并发现早期生物标志物，是应对肿瘤进展、治疗抵抗和复发的关键。癌症检测已从单一标志物转向多层组学数据集，因为肿瘤具有异质性和动态变化特征。分子改变不仅涉及基因组突变，还包括表观基因组、转录组、蛋白质组、代谢组和微生物...
生物标志物是一种生理可观测指标，可作为替代指标并在最佳情况下预测具有临床意义的结局。诊断性生物标志物相比直接测量最终临床终点更便捷且成本更低。癌症是全球最突出的健康问题之一，也是全球发病率和死亡的主要原因。因此，迫切需要可信、稳定、精确且经验证的癌症生物标志物检测方法。基于生物标志物的肿瘤检测有望改善分子层面的疾病认知以及早期发现和...
基于金纳米技术的分子生物学应用对分子和细胞水平的诊断与治疗具有革命性影响。等离子体共振、生物化学与光电工程的结合提高了分子乃至原子水平检测的可能性，使医学研究具备细胞层面的应用潜力。许多研究团队正朝此方向努力。金纳米颗粒优异的解析特性不仅可作为新药研发中基因测序的有效药物筛选工具，也可作为检测血糖、抗原-抗体分析等生理功能的重要工具...
临床诊断高度依赖癌症生物标志物的检测与定量。快速检测癌症特异性生物标志物对癌症早期诊断具有重要意义，并对后续治疗发挥关键作用。目前已有多种癌症生物标志物检测技术。由于目标相关构象改变、高稳定性和目标多样性，适配体作为生物传感器组件受到广泛关注。迄今为止，多种灵敏度增强策略已结合广泛谱系的纳米材料和纳米颗粒(NPs)，用于提高分析物检...
基于场效应晶体管（FET）的纳米电子生物传感器器件为癌症生物标志物的特异、灵敏检测提供了可行途径，可用于早期癌症检测、疾病进展监测和治疗效果评估。在FET器件走向癌症诊断应用的过程中，需要解决灵敏度、选择性、工作条件、抗干扰、可重复使用性、重现性、可丢弃性、大规模生产和经济可行性等关键问题。近年来，针对这些已知问题已开展大量研究。本...
癌症是全球致死率最高的疾病之一，早期诊断平台亟需发展。癌症诊断可通过识别细胞功能异常、关键蛋白、基因突变和结构变化等实现，其中DNA、RNA、mRNA、适配体、代谢物、酶和蛋白等生物标志物的识别是关键挑战。纳米结构生物传感器技术为此提供了高灵敏、高选择、稳定且检测范围宽的解决方案。本文系统综述了石墨烯及其衍生物（氧化石墨烯GO、还原...
蛋白激酶（PKs）是生物信号通路中已确立的关键参与者，大量证据表明其在疾病尤其是癌症中发生失调，其中PK网络重连频繁发生。荧光生物传感器是探测生物分子和监测复杂样品中动态过程的有吸引力工具。过去十年，多种基因编码和合成生物传感器被定制用于报告PK活性，使研究者能够探究其功能并深入了解其在生理病理环境中的行为。这些光学工具还可进一步突...