本文提出一种高灵敏表面等离子共振（SPR）传感器，用于检测癌症生物标志物癌胚抗原（CEA）。传感器采用 Kretschmann 构型，由 FK51A 棱镜、银（Ag）、硫化砷银（Ag3AsS3）、硫化镓（GaS）以及黑磷、石墨烯等二维材料组成；所选二维材料具有优异光学性质，可增强传感界面电场约束。模拟结果表明，所提多层传感器在灵敏度...
近年来，电化学生物传感器在上皮癌诊断与预后中受到持续关注。通过引入金属纳米颗粒、磁性纳米颗粒、碳纳米材料、金属有机框架（MOFs）及纳米复合材料，并结合特异性单克隆抗体、适配体等核酸识别元件，可显著提升检测灵敏度与特异性。本文综述了用于检测多种上皮癌生物标志物的电化学生物传感器代表性进展，涵盖癌抗原、癌胚抗原、前列腺特异性抗原、mi...
小细胞外囊泡（sEVs）及其亚型外泌体作为诊断标志物的研究在学术产出和市场潜力方面持续增长，尤其在近年。尽管已有大量工作，但除通用四跨膜蛋白外，sEV表面蛋白生物标志物在液体活检中的价值仍缺乏充分理解。与sEV内部核酸或可溶性蛋白不同，检测表面蛋白无需裂解囊泡，有利于提高传感稳健性和诊断效率。本综述系统概述sEV跨膜蛋白组学特征，并...
凋亡外泌体（ApoEVs）是在细胞凋亡晚期形成的一类细胞外囊泡，具有膜结构，尺寸约50 nm至数微米，富含核碎片、细胞器、蛋白、脂质、DNA和RNA，可反映亲代细胞的病理与生理状态。本文综述ApoEVs在癌症和神经退行性疾病诊断、预后及治疗监测中的潜在价值，提出基于生物发生过程、货物组成和功能属性的新分类框架。文章系统比较流式细胞术...
液体活检（LB）因微创、可重复和能动态监测肿瘤演变，已成为癌症诊断的重要方向。本文综述了光学生物传感器在液体活检中的进展，重点评估其检测循环肿瘤细胞（CTCs）、细胞外囊泡（EVs）、外泌体、循环肿瘤DNA（ctDNA）和microRNA（miRNAs）等生物标志物的能力。与传统以传感器为中心不同，本文采用反向映射策略，从乳腺癌、前...
Förster共振能量转移（FRET）生物传感器基于供体与受体荧光团之间的非辐射能量转移，通过荧光强度、FRET效率或荧光寿命的变化实现生物分子检测，具有高灵敏度、高特异性和实时监测优势。本综述系统总结了FRET生物传感器在细胞成像、药物发现、病原检测和癌症诊断中的最新进展，涵盖供体–受体对优化、单分子FRET、荧光寿命成像、pH/...
液体活检已成为癌症诊断中一种有前景的无创策略，可检测循环肿瘤细胞（CTCs）、循环肿瘤核酸（ctNAs）、循环肿瘤来源小细胞外囊泡（sEVs）及循环蛋白等多种循环生物标志物。表面增强拉曼散射（SERS）生物传感器为这些标志物提供了高灵敏、高特异的检测方法，推动了液体活检的发展。本综述系统总结了基于SERS的生物传感器在癌症诊断液体活...
针对癌症治疗中利用谷氨酰胺依赖性的需求，谷氨酰胺诊断可帮助追踪患者治疗反应，实现个性化剂量，以平衡疗效与副作用。现有临床谷氨酰胺检测依赖昂贵且复杂的实验室方法，难以频繁、个体化开展。为此，本研究通过遗传工程、代谢工程和工艺优化，开发了一种无细胞谷氨酰胺生物传感器，以克服先前无细胞检测中存在的背景信号和信噪比限制。作者构建了大肠杆菌B...
本文报道了一种名为H.O.S.T.的血红蛋白微泡基电化学生物传感器，用于无标记检测过氧化氢（H2O2），以评估氧化应激并辅助癌症诊断。该传感器采用声化学法制备血红蛋白微泡作为捕获探针，相比天然血红蛋白修饰电极具有更宽动态范围、更低检测限和更高分辨率。Coulter Counter测得微泡中位直径为4.4 μm，明场显微镜显示其为球形...
分子振动在物理化学和生物化学中起关键作用，拉曼光谱和红外光谱是振动光谱中最常用的两种技术。它们可提供样品中分子的独特指纹，用于识别化学键、官能团和分子结构。本综述讨论了利用拉曼和红外光谱进行分子指纹检测的近期研究进展，重点在于识别特定生物分子并研究生物样品的化学组成，以用于癌症诊断。文章还介绍了各技术的工作原理与仪器构成，以帮助理解...
微创癌症诊断方法对提高癌症生存率至关重要。液体活检如血液样本可通过蛋白质、肽、肿瘤DNA或循环肿瘤细胞等指标提取肿瘤及其状态信息。尽管这些标志物稀少，在复杂基质中分离和检测具有挑战性，但聚合物化学的发展产生了分子印迹聚合物、支化聚合物、纳米聚合物复合材料和杂化材料等有趣结构，使液体活检分析平台性能显著提升。本综述描述了聚合物合成最新...
癌症因其致死率高且常因诊断过晚而成为全球重大公共卫生问题。早期诊断对后续治疗、生存率及降低医疗负担至关重要。传统方法如ELISA、PCR、免疫组化、影像学和活检虽有效，但常昂贵、耗时、侵入性且难以发现毫米以下肿瘤。电化学技术已广泛用于癌症诊断，结合核酸、适配体或抗体等生物识别元件，可获得高选择性检测。无标记电化学传感器无需额外标记步...
乳腺癌是全球发病率第二高的恶性肿瘤，早期诊断和及时治疗可改善预后。纳米材料因高比表面积、优异理化性质和生物相容性，在疾病诊断与治疗中具有重要价值。MXene 是一类具有通式 Mn+1XnTx 的二维过渡金属碳/氮化物材料，可通过 MAX 相刻蚀剥离获得，具有高电导率、良好光学特性、机械稳定性及近红外光热转换能力。本文系统综述了 MX...
自20世纪70年代首个商用血糖生物传感器问世以来，生物传感器类型不断扩展，该领域持续受到全球关注。结合近十年全球生物传感器研究报道及产业统计，预计手持式或可穿戴生物传感器设计技术将在未来多个领域具有重要价值。纳米颗粒生物传感器仍占据重要地位，其中碳基纳米材料，尤其是用于电化学生物传感器的材料，被认为极具价值。氧化石墨烯（GO）近年来...
异常糖缀合物已被明确视为癌症诊断的潜在生物标志物。Tn 抗原是一种过度表达的 MUC1 O-糖，在多种癌症中受到广泛关注。本文研究了用一类新型儿茶酚胺类分子印迹聚合物（MIPs）替代抗 Tn 单克隆抗体的可能性。MIPs 是近年来在生物分析应用中展现出前景的合成受体，对印迹目标具有高灵敏度和特异性。本文报道了将原创的聚去甲肾上腺素（...
癌症是全球第二大死因，早期诊断困难，尤其在医疗资源有限地区。已有大量癌症生物标志物被研究，但传统抗体识别存在成本、稳定性、适用性和动物/细胞系依赖等限制。本文系统综述了三种非传统生物识别工程技术：分子印迹聚合物（MIP）、重组抗体和抗体模拟分子（适配体、affimer、affibody），介绍其基本原理、优缺点及在癌症检测中的应用。...
白介素-2（IL-2）及其可溶性α受体（sIL-2Rα）是癌症和免疫相关疾病的生物标志物。酶联免疫吸附试验（ELISA）虽准确，但步骤繁琐、耗时长，难以用于现场快速诊断。本文开发了一种基于生物响应微球和多价蛋白结合（MPB）的表面等离子共振（SPR）快速癌症诊断方法，无需复杂前处理即可直接检测癌症患者血清中的IL-2和sIL-2Rα...
钼是人体必需的微量元素，含钼酶参与黄嘌呤氧化、醛氧化和亚硫酸盐氧化等关键代谢。近年来，二硫化钼（MoS2）纳米材料因独特的物理化学性质在癌症诊断与治疗中受到关注。MoS2 比表面积大，可通过共价或非共价作用吸附生物分子和药物分子，便于表面修饰，从而提高肿瘤靶向性、胶体稳定性以及对特定生物标志物检测的准确性和灵敏度。在近红外窗口，Mo...
氮碱基的生化性质与柔性使DNA可折叠成多种高级结构。在众多DNA二级结构中，由富含鸟嘌呤序列形成的G-四链体（G-quadruplexes，G4）因其生物学意义、治疗干预潜力以及在分子器件和生物传感器中的应用而受到关注。G4研究可分为体内、体外和计算模拟三大方向，其中体外研究包括G4合成寡核苷酸。本综述聚焦G-四链体合成适配体的结构...
癌症的早期及时诊断对合理治疗和改善临床结局至关重要。生物传感技术的显著进展推动了即时检测（POC）诊断的发展，使检测过程更快、更简便、成本更低，并适合现场测量。将多种纳米材料引入传感平台，可进一步提高POCT的灵敏度、成本效益和检测简便性。与传统体外诊断相比，POC癌症诊断装置在癌症生物标志物检测方面具有明显优势，因为传统方法耗时长...