阿尔茨海默病（AD）需要早期、准确地识别受累脑区，可通过检测特定生物标志物实现及时干预。碳纳米材料（CNMs），包括石墨烯衍生物、碳纳米管、石墨相氮化碳、碳黑、富勒烯和碳点，具有高导电性、大电化学活性面积和多样表面化学，可提升生物传感器性能。尽管这些性质也适用于光学和等离子体等换能方式，本综述聚焦其在电化学生物传感器中的作用。本文总...
葡萄糖氧化酶（GOx）作为葡萄糖生物传感器的分子识别元件，具有高灵敏度和高选择性。葡萄糖氧化酶电极操作简便、灵敏度高、特异性强，在生物医学、食品工业等领域具有广阔应用前景。近年来，随着纳米技术发展，提升GOx生物传感器性能的研究主要集中于改善纳米材料的导电性和比表面积，而较少关注通过修饰核心组分GOx本身的结构来提高传感器性能。利用...
生物传感器是将生化响应转换为电信号的智能设备。设计具有高灵敏度和高选择性的生物传感器因其广泛的功能操作而备受关注。然而，生物传感器实际应用中的主要障碍包括对生物分子的结合亲和力，以及将分子间相互作用转换为电、光、质量或电化学等信号的转换与放大效率。此外，提高灵敏度、检出限、响应时间、重现性和稳定性也是设计高效生物传感器的重要挑战。混...
为满足新型疗法对诊断工具的要求，检测手段应具备快速、可靠、与待测物浓度成比例的响应，同时具有低检出限、高选择性、低成本和便携性，以支持即时检测装置的发展。以核酸作为识别受体的生物传感器已成为满足上述要求的有效途径。通过合理设计受体层，可构建几乎适用于任何分析物的DNA生物传感器，包括离子、低分子量和高分子化合物、核酸、蛋白质乃至完整...
酚类化合物（PhCs）广泛存在于植物、体液、食品、药品、农药、染料等体系中，部分为高毒性、致畸和致癌的优先污染物，部分则具有抗氧化等生物活性。因此，亟需开发快速、灵敏、可靠且可现场使用的酚类分析工具。碳基纳米材料因轻质、高比表面积、优良导电性、高拉伸强度和生物相容性，成为构建电化学生物传感器的有前景材料。本综述系统总结了碳基纳米材料...
2019年在中国武汉首次发现并随后全球传播的2019冠状病毒病（COVID-19）由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起。疾病严重性要求迅速行动以遏制病毒传播。预防感染的关键措施包括早期检测、使用防护装备、使用抗病毒药物以及最终通过疫苗接种使患者免疫。碳纳米材料家族包括石墨烯、富勒烯、碳纳米管（CNT）和碳点（C...
近十年来，碳纳米材料在生物成像、药物递送、人工组织工程和生物传感器等领域产生了显著影响，这得益于其对从化学分子到生物分子广泛体系的良好相容性、低毒性和可调控性质。对于生物传感器技术而言，不同维度碳基材料的特征会显著影响其性能与应用可行性。比表面积、多孔网络、杂化状态、功能化、合成路线、不同维度的组合、纯度水平以及碳纳米材料与生物分子...
本文综述了发光型、表面等离子共振（SPR）型和碳基生物传感器在分子、疾病与污染检测中的最新进展。生物传感器凭借快速、特异、低反应时间和高输出等优势，可替代部分传统检测方法。文中讨论了生物化学发光、热化学发光、电化学发光及生物发光等发光传感机制，指出其在免疫分析中具有高灵敏度，可检测至阿托摩尔水平；SPR基于金属-介质界面折射率变化，...
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...
天然植物基树胶及其工程化生物纳米结构在现代工业、生物技术和生物医学领域日益受到重视。来源于可再生资源的树胶遵循绿色化学原则，具有可再生、可生物降解、生物相容、可持续、成本低和无毒等特性，被视为绿色大分子。树胶渗出物还具有可调控的结构与功能属性，可用于构建食品材料、治疗分子、缓释控释体系以及生物传感结构等。本综述重点讨论阿拉伯胶、合欢...
三维打印/增材制造是第四次工业革命中的新兴技术，有望重塑传统制造流程。电化学领域可利用该技术制备电极，形成可替代玻璃碳、丝网印刷碳和碳复合电极的新一代电极传感器件。目前研究对可通过熔融沉积成型（FDM）挤出工艺打印的导电聚合物/碳纳米材料线材存在需求。FDM因导电与非导电热塑性线材可商业获得，是最经济的3D打印方法，可用于制造新型电...
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（...
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...
近年来，氧化还原聚合物因快速电子转移和电催化能力，被用于构建简单有效的电化学传感平台。为开发更灵敏、选择性更好的电化学（生物）传感器，研究者将氧化还原聚合物的电催化特性与多种纳米材料的电学、力学和催化特性相结合。本综述系统总结并推进基于聚吩嗪或聚三苯甲烷氧化还原聚合物与纳米材料复合的电化学传感器和生物传感器研究，涵盖碳基纳米材料、金...
microRNA（miRNA）是人体重要的肿瘤标志物，其早期检测对患者生存率具有重要影响。目前miRNA检测方法包括Northern印迹、实时定量PCR、微阵列等，但电化学生物传感器具有检测成本低、仪器小型化、操作简便、可无创检测以及试剂和溶剂消耗少等优点，在癌症早期检测中发挥重要作用。随着纳米技术发展，纳米生物传感器展现出巨大潜力...
窄治疗指数（NTI）药物在有效剂量与易引发不良反应的剂量之间窗口很小，其血药浓度的微小变化即可导致药效不足或毒性反应，因此精确检测 NTI 药物对临床治疗药物监测至关重要。由于药代动力学受药物基因组学因素、仿制药与品牌药差异等影响，NTI 药物的准确定量更加重要。常规分析方法常存在耗时、昂贵、操作复杂、灵敏度和选择性不足等缺点，而新...
咖啡酸（caffeic acid, CA）是广泛存在于红酒、绿茶、咖啡、果蔬等食品及植物产品中的羟基肉桂酸类多酚化合物，具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗肿瘤等生理活性；但过量摄入可能产生不良反应，因此食品、药品、膳食补充剂中咖啡酸含量需准确定量。本文系统综述近10年基于碳纳米材料和/或酶的电化学传感器与生物传感器用于检测咖啡酸的研究进展，...
生物传感器被定义为包含对目标分析物具有特异识别能力的生物受体单元的测量系统。分析物包括细菌或病毒DNA、感染或污染生物体免疫系统产生的蛋白质，以及葡萄糖、离子、维生素等简单分子。生物传感器开发的主要挑战之一是高效捕获生物识别-转导事件。碳纳米材料（CNs）由于能在较小体积内固定大量生物受体单元，并可作为转导元件，有望提高生物传感器灵...
药物作为新兴污染物被不受控地排入环境，可能对水生生态系统及人类健康造成危害。由于缺乏成熟的监测体系，亟需开发高灵敏度、便携且低成本的分析装置。碳基纳米材料因制备简便、商业化可得、成本低、化学稳定性高、毒性低，且导电性较好、比表面积大，能够负载生物分子并促进电子转移，已成为电化学（生物）传感器构建中最常用的纳米结构。本综述系统梳理了碳...
电化学生物传感器是将酶-底物反应、抗原-抗体相互作用等生化事件转换为电流、电压或阻抗等电信号的典型传感器件。在该类传感器中，电极既是固定生物分子（酶、抗体、核酸）的固体支撑，也是电子传递的关键部件。由于多种纳米材料具有大比表面积，可通过提高生物分子负载量和反应物传质能力产生协同效应，从而提升分析灵敏度。本文按碳基（碳纳米管和石墨烯）...