抗微生物耐药（AMR）是全球医疗的重大威胁，主要由病原菌鉴定和药敏试验延迟或不足驱动。传统培养法需数天，常导致广谱抗生素经验性使用和耐药菌扩散。床旁（POC）快速且可临床行动的诊断可弥补这一缺口。本综述系统梳理当前与新兴 POC AMR 诊断技术，概述其基本原理与机制分类，包括表型、基因型、免疫学和生物传感器方法。文章重点评述快速表...
核酸检测技术对分子诊断至关重要。CRISPR/Cas12a 核酸检测的出现显著拓展了其应用范围，从感染性疾病病原微生物鉴定到疾病相关生物标志物检测。该系统利用 Cas12a 在识别靶 DNA 后产生的非特异性单链核酸切割活性，通过引入单链 DNA/RNA 荧光探针，使探针被非特异性切割后发生荧光变化，从而实现靶核酸检测。CRISPR...
适配体是一类具有高度特异性和亲和力的合成核酸或肽类分子，可识别小分子、蛋白质或细胞等靶标。由于其能够精确结合靶标，适配体已广泛应用于生物分析和诊断领域。滚环扩增（RCA）是一种利用DNA或RNA模板的等温扩增技术，环状引物在聚合酶作用下延伸生成多个重复序列，从而实现靶分子的高灵敏检测。将适配体与RCA相结合具有显著优势，可同时提高检...
植物病毒是全球农业的重大威胁，造成严重减产并危及粮食安全。准确识别这些病毒对防止作物大面积受损和有效管理至关重要。CRISPR-Cas13a 是靶向 RNA 的 Cas13 亚型，已成为分子诊断中的变革性工具，尤其适用于高精准检测植物 RNA 病毒。与 ELISA、RT-PCR 等传统方法相比，Cas13a 具有卓越特异性和阿托摩尔...
传染病严重威胁人与动物健康，现有诊断方法常依赖昂贵设备、专业实验室，且存在耗时、灵敏度和特异性不足等问题，难以满足大规模现场检测需求。近年来，成簇规律间隔短回文重复（CRISPR）诊断平台凭借超灵敏核酸检测能力，推动了分子诊断领域变革。本文综述了不同 CRISPR/Cas 系统的类型、Cas 蛋白特性及核酸扩增策略，重点介绍 CRI...
食品源病原微生物对食品安全构成严重威胁，传统生化检测方法存在耗时长、灵敏度低、成本高和依赖专业设备等不足。近年来，CRISPR/Cas系统因具有高度灵活性、灵敏性和特异性，成为病原微生物检测的新兴工具。本文综述了具有横向切割活性的CRISPR/Cas系统在食品源病原菌检测中的研究进展，简要分类并讨论了Cas9、Cas12、Cas13...
植物病毒感染的准确及时诊断对病害防控和农业生产力至关重要。本文综述植物病毒诊断技术的最新进展与挑战，涵盖传统方法、生物传感器技术和先进序列学方法。酶联免疫吸附试验（ELISA）和基于 DNA 扩增的分子检测因可靠、准确仍被广泛使用；实时荧光定量 PCR（qPCR）、环介导等温扩增（LAMP）和重组酶聚合酶扩增（RPA）可提高灵敏度并...
本文是一篇评论，探讨核酸扩增技术与微型化分析系统在液体活检中的协同作用及其对临床诊断的推动作用。作者回顾了微纳加工、快速原型制造和注塑成型等微流控芯片制备技术，以及玻璃、硅、PDMS、PMMA、聚碳酸酯、环烯烃共聚物、水凝胶、导电聚合物和纸基材料等新型材料的发展。文章重点讨论PCR与等温核酸扩增（如LAMP、RCA）在循环肿瘤DNA...
即时检测（POCT）在感染性和非传染性疾病诊断中具有重要价值，能够满足快速、灵敏、准确且无需复杂操作的需求。侧流层析试验（LFA）作为低成本快速生物分析工具，已在全球获得商业成功，并推动纳米技术进入疾病诊断。本文综述 POCT 的发展及其成为快速诊断方法的过程，重点阐述 LFA 的结构组成、检测模式、纳米标记物、成本效益、当前与未来...
近期由SARS-CoV-2、猴痘、H1N1、埃博拉病毒等病毒引起的流行和疫情给人类造成重大破坏、全球经济下滑和心理创伤。多种病毒被发现可能引发严重问题，因此早期诊断病毒并理解其感染模式十分必要。在宿主体内早期检测病毒可为及时、战略性管理提供依据。科学家已开发出若干有效、高效的病毒检测方法。本综述解释了几类诊断技术：基于生物传感器、免...
DNA因其无可比拟的可编程性，已被广泛用作构建精巧纳米结构的“砖块”。其中，基于框架DNA（F-DNA）的纳米结构具有尺寸可控、功能可裁剪和位点可精确寻址等特性，在分子生物学研究和生物传感器应用中展现出巨大潜力。本综述系统概述了F-DNA赋能生物传感器的最新进展：首先总结F-DNA基纳米器件的设计策略与工作原理；随后展示其在核酸、病...
杂交链反应（HCR）和催化发夹组装（CHA）作为等温、无酶的信号放大策略，具有高放大效率、优异生物相容性、反应条件温和和操作简便等优点，因此被广泛应用于基于DNA的生物传感器中，用于检测小分子、核酸和蛋白质。本综述总结了采用典型及先进HCR和CHA策略的DNA基传感器研究进展，包括分支HCR或CHA、局部化HCR或CHA以及级联反应...
随着核酸检测在物种鉴定、即时检测、临床诊断、食品安全和法医等领域中的作用日益增强，快速现场检测方法的需求不断增长。核酸检测通常包括样本制备、扩增和检测三个步骤。本综述系统介绍了芯片上实现上述三步的最新进展及其原理。样本制备进一步分为细胞裂解和核酸纯化，并讨论将两步集成于单一芯片的方法。扩增部分涵盖基于PCR和等温扩增的芯片研究，并选...
2019年出现的严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）在全球引起高发病率和死亡率。作为RNA病毒，SARS-CoV-2通过随机突变不断产生遗传变异，尽管多数国家已批准5岁以上人群接种新冠疫苗，但确诊人数仍持续上升，因此早期诊断对疫情防控至关重要。目前SARS-CoV-2检测主要依赖逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR），...
癌症是由DNA突变引起的遗传性疾病，尤其是关键驱动基因中的点突变会导致蛋白功能异常并最终诱发肿瘤。筛查最常见DNA点突变，特别是TP53、BRCA1、BRCA2、EGFR、KRAS和BRAF等基因，对评估癌症易感风险和预测治疗反应至关重要。本综述简要介绍这些基因参与癌症的机制，并描述常规分析技术，包括高通量下一代测序以及成本较低的低...
适配体因特异性高、稳定性好、易于筛选和修饰，已成为生物传感器中重要的识别元件。微芯片作为新型分析检测平台，在生化传感、医学诊断和环境监测中快速发展。本文综述了适配体信号放大策略与微芯片结合的高灵敏生物分析应用，系统介绍微流控芯片、纸基芯片和微阵列芯片三类平台的特点。重点讨论酶介导放大（PCR、RCA、LAMP、SDA、NASBA、R...
在抗击2019冠状病毒病（COVID-19）全球大流行中，核酸检测亟需简便、快速、灵敏的工具。PCR是经典核酸检测方法，具有高灵敏度和特异性，但依赖热循环，需要昂贵设备、专业人员且周转时间长。目前，成簇规律间隔短回文重复序列（CRISPR）生物传感器已成为核酸检测的有力工具，并可在生理温度下运行，易于组装为即时检测设备。微流控芯片有...
滚环扩增（RCA）是一种高效的酶促等温反应，以环状探针为模板，在短DNA或RNA引物启动下生成含有长串联重复序列的单链DNA或RNA产物。作为天然滚环复制的简化衍生技术，RCA无需热循环即可快速扩增环状模板，在分子生物学中具有多种应用。与其他扩增策略相比，RCA具有明显优势：锁式探针连接需要严格互补，使其具有较高特异性，甚至可区分单...
植物病害显著影响全球经济，线虫、病毒、细菌、真菌和类病毒等植物病原微生物是多数植物传染病的主要病因。在可持续农业中，培育无病植株并早期诊断病原对保障田间产量和植物健康至关重要。本文综述了可用于植物病原检测的生物传感技术，包括基于DNA杂交的电化学、伏安、阻抗、SPR、QCM、酶联免疫、适配体、噬菌体、纳米材料、等温扩增、纸基微流控和...
外泌体miRNA（exo-miRNAs）来源于肿瘤细胞，在肿瘤发生发展中发挥重要作用，可作为癌症诊断的潜在生物标志物。然而，高灵敏度样品前处理与分析技术不足限制了其临床应用，因此发展敏感、可靠的外泌体miRNA传感方法对医学诊断至关重要。近年来，多种生物传感器策略被提出，包括纳米材料、等温信号放大和微流控芯片等，用于外泌体miRNA...