生物医学领域对皮安级电流检测的需求推动了生物传感技术持续发展。纳米孔传感作为新兴单分子检测平台，可通过分子与纳米孔相互作用产生的离子电流变化，实现DNA测序、蛋白质测序、手性分子识别以及非生物分子中重原子检测等应用。本文综述了生物纳米孔与固态纳米孔的结构、制备及传感特性，比较了二者在可重复性、稳定性、孔道工程化和规模化集成方面的优势...
基于纳米孔的技术显著扩展了无标记单分子传感、核酸（DNA、RNA和蛋白质）测序及其他生物技术应用的工具库。目前，生物来源、固态制备、混合型以及新近化学合成的类离子通道等多种纳米孔，已被用于生物分子的快速单分子传感和诊断应用。在数百纳米尺度上，DNA纳米技术，尤其是DNA折纸器件，能够组装复杂且动态的三维纳米结构，包括尺寸和形状可精确...
核酸纳米技术通过设计合成核酸链构建纳米级功能体系，其结构特性与构象多态性使其在生物传感中具有吸引力。本综述系统比较了分子信标（MB）和DNA折纸（DNA origami）两类核酸支架在生物传感中的最新进展。MB属于传统发夹茎环结构，通常两端标记荧光团和淬灭剂，靶序列与环区杂交后构象打开，引起荧光变化，可用于核酸、蛋白、金属离子和病原...
生物传感器是响应外部刺激的小型智能器件，已广泛用于临床诊断、健康管理和环境监测等领域，但目前仍迫切需要制备高灵敏、高稳定、高可靠的传感器。DNA折纸技术不仅能构建任意二维/三维形状，还能精确调控不同功能分子的排布。对DNA折纸纳米结构进行功能化，可弥补传统DNA生物传感器的不足。本文主要依据不同信号输出策略，综述基于DNA折纸纳米结...
电化学生物传感是一类可用于在简单和复杂介质中捕获与检测生物分子的技术集合。虽然仪器与技术条件对检测能力很重要，但界面设计同样关键，且受自然启发的界面常能取得最佳效果。本综述重点介绍与生物体系定向电化学分析相关的近期材料设计、识别方案和方法进展，包括用肽、蛋白、核酸和脂质膜功能化电极的设计，以及纳米颗粒介导的信号放大机制。文章还讨论联...
本文综述了基于微纳结构的寡核苷酸检测与定量技术。此类器件具有体积小、坚固便携、可与现代CMOS电子兼容并易于集成到手持设备中、适合大规模生产等优点，因此相比其他寡核苷酸检测方法更适于商业化，并有望用于即时医疗（POC）或现场检测（OST）。文章讨论了微纳结构传感器的优势，并系统介绍了迄今发展的多种寡核苷酸检测技术，包括体声波（BAW...
实验证据表明，在纳米孔生物传感器件中施加盐浓度梯度可提升检测性能。为解释该现象并揭示其机制，本文对连接两个大储液池的带电固态纳米孔中的毛细渗透（扩散渗透）进行理论建模。采用耦合Poisson–Nernst–Planck与Stokes方程的连续介质模型，数值考察纳米孔长度、半径、表面电荷以及两侧KCl平均浓度和浓度比对双电层重叠、双电...
脂质膜是研究天然细胞膜性质的通用且便利模型。表面支撑脂质膜尤其受到关注，因为可结合多种表面敏感技术，包括界面敏感电化学测量。本文综述了用于含膜蛋白脂质双分子层电化学表征的纳米孔与微孔基底的发展进展及当前方向。近年来，脂质膜自组装、膜蛋白插入以及跨孔膜稳定化技术取得重要进展，使测量灵敏度、膜稳定性和器件封装能力显著提升。文中比较了黑脂...