石墨烯及碳基纳米材料因其独特性质，是开发高灵敏生物传感器以检测多种生物标志物的关键材料。生物传感器基于识别受体和信号换能器，可实现高效、灵敏、选择性、快速且低成本的诊断，其换能机制包括电化学、压电、热和光学等。早期病毒识别可为有效且选择性治疗提供关键信息，延长治疗窗口并降低发病率。通过功能化或与其他材料复合可调节石墨烯的灵敏度与选择...
二维材料与光学生物传感器的结合近年来成为研究热点。石墨烯、过渡金属二硫化物、黑磷、MXene及其他二维材料（金属氧化物和简并半导体）具有独特光学性质，在不同生物分子检测中发挥独特作用。通过二维材料修饰，光学生物传感器具有传统传感器（如电学传感）不具备的优势，灵敏度和检测限显著提高。本文综述了基于不同二维材料的光学生物传感器。首先详细...
活性氧（ROS）生成与清除失衡会引发氧化应激，因此需要探索氧化应激生物标志物的作用。传统检测方法存在局限，促使研究者寻找替代方案。生物传感器在痕量分析物检测中具有高特异性、高选择性和快速响应等优势，纳米材料基质是构建生物传感器的常用选择。石墨烯、过渡金属二硫化物和多种金属氧化物等二维材料已被用于不同氧化应激分析物的生物传感。这些材料...
离子液体因其独特理化性质在电化学与生物纳米技术领域受到广泛关注。其优异离子电导率和宽电化学窗口为电化学器件构建开辟新途径。另一方面，石墨烯（GR）、氧化石墨烯（GO）、碳点（CDs）和碳纳米管（CNTs）等碳纳米材料因比表面积大、导电性好、稳定性高且可功能化，在电化学应用和生物传感器中前景广阔。然而，离子液体（ILs）与碳纳米材料（...
石墨烯和氧化石墨烯因其优异特性已成为许多先进生物传感器的基础。然而，石墨烯在有机溶液中化学惰性、氧化石墨烯电导率低等缺陷限制了其在传感中的应用。为弥补这些不足，研究者发展了多种修饰方法，以赋予材料生物传感所需的性质。对石墨烯和氧化石墨烯进行有效修饰可促进生物分子与其表面相互作用，所得生物偶联物可作为生物传感器的主要传感部分。作为换能...
胃癌是全球常见恶性肿瘤，早期诊断对提高患者生存质量和总体治疗结局具有重要意义。纳米电化学免疫传感器是结合纳米技术、电化学分析方法和免疫学技术的新兴生物传感器，具有操作简便、分析速度快、灵敏度高和选择性好的优点。本迷你综述总结了用于胃癌早期检测的免疫分析技术、纳米技术和电化学传感方法，重点讨论碳纳米材料在该领域的应用，包括材料的功能化...
血液系统恶性肿瘤是一类严重危害人类健康的恶性疾病，主要累及骨髓、血液和淋巴组织。现有治疗中，低检出率和高复发率是主要问题。定量检测血液肿瘤相关生物标志物是细化病理分型、实施靶向治疗并改善预后的关键。近年来，面向肿瘤细胞和血液检测的生物电化学方法受到广泛关注。生物传感器、纳米技术、探针技术和芯片实验室技术的发展，显著促进了细胞尤其是血...
近年来，二维材料中的极化激元因其强光场限制、可通过栅压调节载流子浓度以及低损耗吸收带来长极化激元寿命等特性，受到广泛关注并取得显著进展。石墨烯及相关二维材料还具有生物相容性好、无标记检测、可通过分子振动指纹实现生物分子化学识别等优势，可作为未来极化激元生物传感器的理想平台。基于二维材料极化激元的极端空间光场限制有望支持阿托摩尔浓度甚...
电化学生物传感器研究是生物传感跨学科领域的重要组成部分。为可靠、灵敏、选择性地检测环境与医学关键生物标志物，研究者日益需要利用微纳尺度材料。多种纳米材料具有独特性质，可提升传感器性能；近年研究常将不同材料组合于同一传感平台，以实现更高灵敏度。作者指出，该领域仍存在报告不足的问题：许多论文仅通过混合多种材料报道性能提升，却很少讨论每种...
石墨烯基材料（如氧化石墨烯，GO）因高信号输出和潜在工业增长而在生物传感领域受到关注。石墨烯具有优异的导电性、机械韧性、弹性以及对化学分子的高反应性，是理想的生物传感换能材料。其表面固有的或诱导产生的褶皱（ripples）是另一重要结构变量，若合理利用可显著提升传感性能。本文综述石墨烯用于生物传感的当前研究进展，重点讨论可穿戴石墨烯...
功能纳米材料与精确设计纳米结构的发展为现场分析用实用生物传感器的制备提供了新机遇。二维（2D）和三维（3D）纳米材料具有独特的分级结构、高比表面积、层状构型、多尺度孔隙以及可在表面构建靶向识别功能的能力。这些分级结构可调节材料的电子性能、机械柔性和其他特性，并提供结构色、有序形貌及对外界刺激响应等附加功能。将不同纳米结构的独特特性与...
纳米生物传感器是一种便捷、实用且高灵敏的分析装置，通过固定在信号换能器表面的生物识别元件与生物活性分子之间的相互作用，将化学或生物信号转换为可解释的数据。凭借快速、准确、可靠的运行特性，纳米生物传感器被广泛用于临床与非临床检测、床旁检测、医疗纺织、环境监测和食品安全等关键领域。因此，生物传感界面的设计对决定纳米生物传感器性能至关重要...
近年来，食品安全因化学与生物污染物引发的食源性疾病而备受关注。传统仪器分析虽准确，但存在步骤复杂、成本高、酶昂贵且便携性差等不足，因此开发简便快速的食品污染物检测手段十分必要。电化学生物传感器因操作简便、便携、稳定、易微型化且成本低而受到重视。二维纳米材料相比其他维度纳米材料具有更大比表面积，可显著提升传感器在检测食品毒素时的灵敏度...
生物传感器是监测环境污染、检测有毒元素及生物危害细菌/病毒，并用于临床诊断的重要工具。近二十年来，其应用已扩展至军事、医疗、工业过程控制、环境监测、食品质量控制和微生物学等领域。生物传感技术已从基于生物体在体外表征的体外研究，发展为纳米制造赋能的微型化生物传感器。纳米技术的引入催生了新型传感器与传感机制，并显著提高了现有生物传感器的...
透皮生物传感器能够以实时、连续、无创方式检测并监测目标分子，有望以低成本改善健康结局。许多透皮生物传感器包含微针及其他微型化组件，但临床上仍缺乏更准确、快速、可靠的微针透皮生物传感器，以实现对疾病实时监测的分子水平洞察。石墨烯作为具有独特材料特性的二维材料，能够定量分析物与生理状态，有助于检测与人类疾病相关的关键生物标志物。开发用户...
表面等离子共振（SPR）生物传感器是研究生物分子相互作用、测定特异性、亲和力和动力学参数的有力分析工具。激发表面等离激元的方法包括棱镜耦合、光纤耦合、光栅耦合和纳米颗粒等，而提高灵敏度是该类传感器发展的关键挑战。石墨烯因其独特的电子、光学和界面性质，已被理论和实验证明可增强SPR响应。本文综述了石墨烯基SPR生物传感器的最新进展，系...
近年来，可穿戴传感器研究兴趣显著增长。在众多生物传感器中，电化学生物传感器因操作便捷、响应快速、便携且天然易于微型化，成为设计和制造柔性可穿戴传感器的理想平台。近年来已报道多种柔性可穿戴电化学生物传感器，用于侵入式/非侵入式及实时监测葡萄糖、乳酸、多巴胺、皮质醇和抗原等生物相关分子。为实现该目标，研究者探索了新型二维纳米材料及其杂化...
本综述报道了石墨烯基微流控传感器在制备与应用方面的最新进展。微流控技术为石墨烯生物传感器在临床诊断、生物检测、健康监测和环境监测中的应用提供了重要可能。与传统光学、电化学和生物传感系统相比，石墨烯与微流控的结合可实现器件微型化，降低响应时间和化学试剂消耗，并提高重现性与灵敏度。文章总结了石墨烯微流控传感器在材料制备、器件组装和芯片材...
新型冠状病毒肺炎（COVID-19）是由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起的新发传染病。石墨烯因其优异的电学、光学、力学和抗菌性能，在电子器件与抗菌纺织品领域受到关注。氧化石墨烯（GO）具有高比表面积和丰富的表面官能团，可通过简单吸附或交联将生物分子固定在其表面。本文围绕COVID-19疫情，综述了石墨烯及其衍...
本综述详细分析了量子力学计算在低维纳米材料（LDNs）应用于生物传感器和药物递送系统开发中的最新进展。生物传感器在多个领域具有重要作用，例如执法机构检测非法药物、医学领域从人和动物体内清除过量药物等。药物递送系统多年来在理论上被提出，并已在实验上证明可将药物递送至靶部位，显著降低有害副作用。在当前新冠疫情中，生物传感器可发挥重要作用...