本文提出一种基于石墨烯/布拉格反射器混合结构的高灵敏度太赫兹生物传感器。该传感器利用石墨烯与布拉格反射器激发的石墨烯Tamm等离激元（GTPs）模式，与对称光子晶体中由传感层引入的缺陷模式发生模式耦合，形成尖锐的Fano共振反射峰。由于Fano共振峰对石墨烯费米能、传感介质厚度和折射率变化高度敏感，传感层中生物分子或气体引起折射率微...
本文提出一种在可见光波段具有可调响应的光子生物芯片，用于血细胞分选应用。传感器核心由ZnS和Ge交替多层膜构成，中间设置可注入生物样品的生物细胞腔。为提高芯片灵敏度，生物细胞腔被空气层包裹，其侧壁涂覆单层石墨烯。研究首先针对白细胞成分（WBC）和红细胞成分（RBC）提取结构参数的最优值，随后通过改变探测光入射角和偏振态考察传感器探测...
本研究开发了一种低成本、可重复使用且高灵敏的分析平台，用于检测人体代谢物尿酸（UA）。该平台将石墨烯化学电阻检测技术与磁珠（MB）系统相结合。石墨烯基生物传感器中的异质结（单层石墨烯与 HfO2 薄膜）作为换能器，检测尿酸与尿酸酶特异性催化反应引起的局部 pH 变化，从而获得尿酸浓度。将尿酸酶固定在磁珠上，可使功能化步骤与传感器表面...
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...
石墨烯及其衍生物因生物相容性好、成本低且易于调控，在电化学分析中具有广泛应用前景。本文报道了一种基于还原氧化石墨烯（RGO）的酶促电化学生物传感器，用于检测新兴污染物（CECs）。RGO由实验室湿化学自上而下法合成的氧化石墨烯（GO）经电化学还原获得，并通过TEM、XPS、AFM、循环伏安和电化学阻抗谱确认GO/RGO的存在及其在传...
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...
本研究开发了一种基于特异性适配体的表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于农食品样品中卡那霉素残留检测。该传感器为不可逆、连续流动适配体传感器，通过适配体与抗生素的特异性相互作用引起敏感微区折射指数变化，SPR 信号变化与卡那霉素浓度成正比。利用石墨烯 π 电子体系对分子的高效结合，比较了化学气相沉积（CVD）石墨烯单层与还原氧化石...
本文提出一种基于石墨烯的多层（BK7/Au/PtSe2/Graphene）涂层表面等离子共振（SPR）生物传感器，用于新型冠状病毒（SARS-CoV-2/COVID-19）的快速检测。该传感器基于全内反射（TIR）原理建模，可实时监测传感区配体—分析物结合引起的折射率变化，并进一步影响多层界面的表面等离激元极化激元（SPP）激发。作...
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...
Lab-on-Chip 技术有望改变即时诊断领域，但兼容商业化生产的技术尚未确立。Lab-on-PCB 因与电子器件兼容并依托成熟印刷电路板工业制造基础，被视为成本敏感且高规格应用的候选技术。本文首次报道在商业制造 PCB 上以平面布局实现的电解质门控场效应晶体管（FET）DNA 生物传感器。石墨烯墨水被滴铸形成晶体管沟道，肽核酸（...
在多种生物医学应用中，生物标志物检测要求高灵敏度、高选择性和易于使用。有机电化学晶体管（OECT）是一类有前景的器件，兼具微创性和良好信号转导能力，但缺乏固有选择性，需通过特定策略实现生物医学适用性。本文报道了一种生物传感器，在 OECT 架构中引入由适配体、金纳米粒子和石墨烯层级化组织构成的新型门电极，以优化最终响应。所制备的生物...
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...
乳酸是重要有机分子，在人体缺氧时经厌氧代谢过量产生，其浓度与出血、呼吸衰竭、缺血等医学状况相关。本文报道一种石墨烯基乳酸生物传感器，用于检测缓冲液和血浆中L-乳酸浓度。器件活性表面石墨烯通过乳酸脱氢酶（LDH）功能化，并采用Nafion、壳聚糖和戊二醛构建固定化基质，以保证酶稳定性并提高选择性。器件在不同液体中测试浓度范围内呈现线性...
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...
本文提出一种基于表面等离子共振（SPR）的多参数集成检测D型光子晶体光纤（PCF）传感器，用于同时检测温度、磁场强度和折射率。传感器在光纤芯两侧的空气孔中分别填充磁性流体（MF）和聚二甲基硅氧烷（PDMS），并在侧抛光面金膜上引入石墨烯层，以利用磁光效应、热光效应和SPR效应形成磁场、温度与折射率传感通道。采用有限元方法（FEM）对...
具有可调形状和刚度的电子器件可在刚性手持形态与柔性可穿戴形态之间切换，因而具有更广泛的应用潜力。此前研究通过将热响应镓基平台与柔性/可拉伸电子器件集成，实现了可重构电子系统；但镓凝固过程中的过冷现象阻碍了可靠、快速的刚性-柔性双向转换，限制了此类“可重构”电子器件的潜力。本文报道了材料与电子设计策略，构建具有快速可逆机械切换能力的镓...