最优传感器件应具备宽检测限、高选择性、高灵敏度、良好重复性、精确测量和快速响应等性能。近年来，引入纳米材料的生物传感平台因在多个科学与技术领域中的广泛应用而受到关注。将纳米粒子（NPs）用于生物传感器设计，可在信号换能元件与生物识别元件之间架起纳米尺度桥梁。纳米粒子与电化学技术协同，促进了高灵敏度和强分析物分辨能力生物传感器的发展。...
阻抗生物传感器通过测量生物分子与传感器表面生物受体结合所引起的电导阻抗变化，实现目标分析物的检测。纳米材料可用于修饰传感器表面，增加可用于生物识别事件的表面积，从而提高灵敏度并降低检测限。碳纳米管、碳纳米纤维、量子点、金属纳米颗粒和氧化石墨烯等纳米材料已被研究用于阻抗生物传感器，并在提高灵敏度、选择性和整体生物传感器性能方面取得积极...
理想传感器应具备宽检测范围、高灵敏度、选择性、分辨率、重现性、重复性和快速响应等特性。近年来，基于纳米颗粒（NPs）的生物传感器因在几乎所有科技领域中的优异应用而受到广泛关注。纳米颗粒通常用于弥补换能器与生物识别元件之间在纳米尺度上的界面差距；同时，纳米颗粒与电化学技术的结合催生了具有高灵敏度和高分辨能力的生物传感器。本文综述了由贵...
近年来，纳米材料在生物传感器领域受到广泛关注。早期研究主要关注提高传感器电流，而非材料间相互作用。碳纳米管（CNTs）因高长径比、优异化学稳定性以及显著的光学和电子特性，在葡萄糖传感器中日益重要。CNTs 多样的纳米结构和金属表面设计，结合其突出的物理化学性质，使其在电化学葡萄糖传感器研究中具有多种应用。该综述聚焦于基于 CNTs ...
癌症早期诊断的关键在于在肿瘤发展初期识别恶性病变，从而降低死亡率并提高生存率。癌症生物标志物在判断癌细胞分期、监测肿瘤生长和评估治疗效果中发挥重要作用。传统癌症检测方法常涉及耗时的核酸扩增、靶标检测和复杂处理流程，难以满足快速筛查需求。生物传感器正成为癌症检测的有前景诊断工具，其中碳纳米管（CNT）和石墨烯基晶体管生物传感器凭借独特...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）于2020年被宣布为全球大流行。随着病毒在全球迅速传播并不断出现新变异株，迫切需要开发用于其快速检测的诊断试剂盒。逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测因具有已验证的准确性和可靠性，被宣布为疾病检测的金标准。然而，尽管其可靠，PCR运行所需的专业设施、试剂和较长时间限制了其在快速检...
纳米技术的持续发展为器件制造，尤其是面向生物医学应用的生物传感器设计注入了新活力。纳米材料具有适宜的生物相容性、良好的电学与热学导电性、较大的比表面积以及催化活性等突出特性，因此自出现以来一直被视为开发高性能生物传感器的优良固定化候选材料。基于上述原因，本综述重点讨论纳米材料作为生物传感器固定化层的高效应用，涵盖碳纳米材料（石墨烯及...
在第四次工业革命背景下，高灵敏度传感器在诊断与食品评估中具有重要价值。生物传感器可快速检测特定生物材料的存在与浓度，纳米材料如纳米线、碳纳米管和纳米金属推动其微型化与性能提升。纳米生物传感器用于食品评估和体内测量，具有快速诊断、高灵敏度与高选择性、成本低等优势。碳纳米管（CNT）因敏感电学特性，可用作电化学生物传感器中的电子转移介质...
本研究采用从头算量子力学方法，系统考察单壁碳纳米管（SWCNTs）和碳纳米带（CNB）对 SARS-CoV-2 刺突糖蛋白 N-连接与 O-连接糖链的电子响应。研究选取锯齿、扶手椅和手性三组碳纳米管，分析碳纳米管手性对碳纳米材料与糖蛋白相互作用的影响。结果表明，金属性碳纳米管对糖链存在几乎无响应，而手性半导体碳纳米管在糖链存在时，其...
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...
生物传感器是现代工程工具，已广泛应用于工业过程控制、军事、环境监测、医疗保健、微生物学和食品安全等领域，尤其可用于环境污染监测、有毒元素检测、有机质中病毒或细菌等生物危害物筛查以及临床诊断中的生物分子检测。其在慢性病管理、感染病早期筛查等深度医学应用中具有广阔前景。生物传感器因使用简便、可扩展性强、制造简单而具备高推广潜力，已成为现...
病毒感染对人类健康和社会福祉构成严重威胁，新冠疫情即为例证。为控制病毒传播，亟需对感染者进行早期检测与隔离。得益于纳米材料优异且独特的理化性质，已开发大量生物传感器，通过灵敏、微创和简便的方式实现病毒疾病的早期诊断。在此背景下，基于碳纳米管（CNT）的病毒检测技术正被开发为现有诊断方法的可行替代方案。本文系统总结了近十年来基于CNT...
新冠疫情引发组织范式转变，其短期与长期影响尚未被充分理解。本文综述以纳米材料为基础，用于SARS-CoV-2预防、检测、诊断和治疗的多种方法。纳米结构按维度可分为纳米颗粒、量子点、纳米线、碳纳米管、薄膜和纳米复合材料，可通过自上而下和自下而上方法制备。纳米材料高比表面积使其适合构建高灵敏电荷/场传感器，包括电学、化学、光学和气体传感...
酶作为高效生物催化剂，被广泛应用于医药、食品、环境、生物传感和生物燃料电池等领域。然而游离酶在极端pH、温度、有机溶剂等条件下易失活，且难以回收，限制了实际应用。将酶固定化在碳纳米管（CNTs）表面可制备高稳定性、可重复使用的纳米生物催化剂。功能化CNTs具有大比表面积、高导电性、良好生物相容性和快速电子转移特性，是酶固定化的优良载...
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...
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...
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...
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...
生物传感器是一种将生物响应转换为电信号的受体-换能器一体化器件。近十年来，由于其在医疗健康与疾病诊断、环境监测、水质与食品安全监测以及药物递送等领域的广泛应用，生物传感器的设计与开发成为研究热点。生物传感器发展的主要挑战包括：高效捕获生物识别信号并将其转换为电化学、电学、光学、质量或声学信号；提高换能器性能，如灵敏度、响应时间、重现...
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...