Nanomaterials Used in Fluorescence Polarization Based Biosensors.
荧光偏振（FP）技术已应用于化学物质和生物分子的检测，服务于早期诊断、食品安全分析和环境监测。与传统有机染料相比，量子点等无机纳米材料具有特殊荧光性质，可提高基于FP的生物传感体系的光稳定性；金属纳米颗粒等纳米材料还可作为信号放大器，通过增大荧光团有效质量或产生金属增强荧光效应来提高FP值。本文综述了不同类别纳米材料在FP生物传感器...
Electrochemical Signal Amplification Strategies and Their Use in Olfactory and Taste Evaluation.
生物传感器是识别和检测目标分子的重要分析工具。电化学生物传感器将生物识别与电化学分析技术相结合，可将目标分子的浓度信号转换为电信号，实现定量与定性分析。由于具有高灵敏度、良好选择性、响应快和成本低等优点，电化学生物传感器已广泛应用于多种检测领域。然而，生物探针与目标分子相互作用引起的信号变化通常很弱，难以被检测仪器直接捕获，因此需要...
Biosensors and Microfluidic Biosensors: From Fabrication to Application.
生物传感器广泛应用于生化、电化学、农业和生物医学等领域，可集成食品、医疗、环境监测、水质、法医、药物研发等即时检测应用。通过高亲和力生物分子识别，生物传感器能在小体积样品中灵敏检测分析物。微流控技术利用流体力学操控微升/纳升级液体，使生物传感器实现小型化、自动化和集成化。现有商用设备往往体积大、速度慢、成本高且依赖人工，而微流控生物...
Recent Advances in Early Diagnosis of Viruses Associated with Gastroenteritis by Biosensors.
胃肠炎是全球主要公共卫生问题之一，尤其在儿童中每年导致300万至600万例死亡，约占5岁以下儿童总死亡的20%。病毒是胃肠炎发作的主要病因，约占70%，其快速、特异和早期诊断对成功抗病毒治疗及降低感染负担至关重要。本文首次系统综述了利用电化学、光学和压电等不同类型生物传感器检测人类胃肠炎病毒的最新进展。文章首先介绍病毒性胃肠炎的重要...
Utilizing Electrochemical-Based Sensing Approaches for the Detection of SARS-CoV-2 in Clinical Samples: A Review.
开发精准高效的诊断工具可实现感染者早期治疗与隔离，从而限制2019冠状病毒病（COVID-19）传播。目前临床常用的严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）检测方法存在检测时间长、需要专业人员及复杂台式仪器等局限，难以满足快速现场筛查需求。传感器技术的进步重新激发了对电化学生物传感器微型化的兴趣，其具有响应快、操作简便、...
Cell-free arsenic biosensors with applied nanomaterials: critical analysis.
砷是生态系统中普遍存在的类金属元素，自然与人为活动使其广泛分布于地下水、土壤和空气中。长期暴露于较高砷水平的人群已超过2亿，易患癌症、神经、皮肤、心血管、生殖、肝肾及胃肠等疾病，因此环境砷检测具有重要意义。现有原子光谱、质谱、色谱等仪器方法灵敏度高，但设备昂贵、分析时间长，难以现场即时检测。生物传感器作为快速定性定量分析平台，在环境...
Recent Advances in Aptasensors For Rapid and Sensitive Detection of
金黄色葡萄球菌（S. aureus）感染及耐药菌传播威胁全球公共卫生，快速、准确检测对食品安全、环境监测和临床诊疗至关重要。传统培养、ELISA、PCR、MALDI-TOF-MS 和测序方法虽灵敏特异，但操作复杂、依赖专业人员与昂贵仪器。适配体作为“化学抗体”，可通过 SELEX 筛选获得，具有强亲和力和高特异性。本文综述了基于光学...
An Insight of Nanomaterials in Tissue Engineering from Fabrication to Applications.
组织工程是借助合成复合材料促进多种组织生长的研究领域。随着纳米技术与生物工程的融合，组织工程在促进组织与器官生长、基因递送及生物传感器检测等方面展现出应用价值。本文系统综述了基于聚合物的纳米复合材料的合成、分类及其在组织工程与再生医学中的应用，重点讨论导电水凝胶与生物支架的构建策略。文章归纳了纳米材料功能化方法，包括直接墨水书写、静...
Application of Nanomaterial Modified Aptamer-Based Electrochemical Sensor in Detection of Heavy Metal Ions.
随着工业废水排放加剧，重金属污染日益严重。传统重金属离子检测方法对外部条件要求高，亟需开发灵敏、简便、可重复的检测方法。适配体作为新型人工探针，因高灵敏度、易获得、靶标范围广而在有害物质检测中受到关注。基于适配体的电化学生物传感器（E-apt sensor）为重金属离子检测提供了新途径。纳米材料在构建 E-apt 传感器中尤为关键，...
Hydrogel Nanoarchitectonics: An Evolving Paradigm for Ultrasensitive Biosensing.
将纳米构筑与水凝胶整合到传统生物传感平台中，为设计物理和化学可控、优化的软结构提供机会，这些结构具有优异生物相容性、更好的生物分子固定化能力以及特异、灵敏的生物传感器设计。三维水凝胶结构的物理化学性质可通过整合纳米结构加以改变。此类修饰可增强其对机械、光学、热、磁和电刺激的响应性，从而提高生物传感器在临床环境中的实用性。本综述描述了...
Harmful Microalgae Detection: Biosensors versus Some Conventional Methods.
近十年来，关于有害藻类检测方法和技术的信息持续增加。传统识别有害藻华(HAB)的方法，如显微镜和分子生物学方法，主要基于实验室，检测耗时长，需要熟练人员，并涉及多种实验前准备和样品预富集。作为替代，具有简单快速检测策略的生物传感器可改善有毒藻类物种检测。此外，近期利用纳米材料检测HAB的生物传感器表现出更低的检测限和更宽的线性范围。...
Various types of electrochemical biosensors for leukemia detection and therapeutic approaches.
白血病常起源于造血干细胞谱系功能异常，包括急性淋巴细胞白血病（ALL）、慢性髓系白血病（CML）、急性早幼粒细胞白血病（APL）及人类T细胞白血病/淋巴瘤病毒1型（HTLV-1）等类型，需要不同的诊断和治疗策略。早期检测对有效治疗至关重要。以DNA为分析物的生物传感器称为基因传感器或DNA生物传感器。电化学传感器通过化学溶液与传感器...
Biosensors, modern technology for the detection of cancer-associated bacteria.
癌症是全球重大健康挑战之一，多种病原菌被认为与癌症发生发展相关。因此，准确、特异识别致癌相关细菌对癌症防控具有重要意义。传统细菌鉴定方法包括培养、血清学、分子生物学方法以及PCR和实时PCR，但存在试剂耗材成本高、设备费用高、人员培训要求高、耗时长且依赖先进仪器等局限。为克服传统方法不足，研究者发展了多种现代检测技术。生物传感器技术...
Plasmonic nanosensors for point-of-care biomarker detection.
本文综述了基于等离子体纳米材料的生物传感器在即时检测（POC）生物标志物检测中的最新进展。随着纳米材料发展，利用表面等离子体效应的高灵敏传感平台可筛查癌症、传染病及新冠等疾病相关标志物。疫情凸显了实时、便携、低成本诊断的需求，等离子体生物传感器因设计灵活、灵敏度高，可集成到小型手持设备中。文章首先介绍表面等离子体共振（SPR）和局域...
Nanomaterials and metal-organic frameworks for biosensing applications of mutations of the emerging viruses.
当前世界因新发新冠病毒的变异而处于严重担忧之中。随着疫情持续，迫切需要快速、准确的检测装置，以生物传感器和即时检测（POCT）形式检测新发SARS-CoV-2疫情。此外，个人防护工具、抗病毒表面、可穿戴设备和智能手机的快速发展，为随时随地简化自我诊断提供了可能。本综述首先简要介绍COVID-19的定义、传播、病理生理、识别与诊断、变...
Environmental protection based on the nanobiosensing of bacterial lipopolysaccharides (LPSs): material and method overview.
脂多糖（LPS）或内毒素是革兰氏阴性菌外膜的重要成分，与脓毒症、感染性休克及多种临床和环境风险相关，其准确、特异检测对医疗、食品和水质安全至关重要。传统方法包括培养计数、鲎试剂（LAL）试验和酶联免疫吸附试验（ELISA），但存在灵敏度不足、耗时长、操作复杂或交叉反应等问题。本文综述了近年来用于LPS检测的纳米生物传感器，重点讨论光...
Rapid diagnosis of COVID-19
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引发的2019冠状病毒病（COVID-19）具有强传染性和高致病性，其刺突蛋白与肺细胞表面血管紧张素转换酶2（ACE2）高亲和力结合，使快速、准确、低成本且便携的诊断工具成为疫情控制的关键。逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）虽为常用确诊方法，但依赖实验室、耗时长且操作复杂；胸部CT...
Aptamer based probes for living cell intracellular molecules detection.
生物传感器可用于监测和成像生物事件与分子。在体内敏感检测不同生物分子能够实时反映生理状态变化，对疾病诊断和治疗具有重要意义。细胞内分子浓度变化可指示疾病的发生与发展。然而，现有检测方法如Western blot检测胞内蛋白、PCR技术定量胞内RNA和DNA，通常需要细胞裂解，过程复杂且耗时。荧光生物成像能够原位监测活细胞中的分子。通...
Rational design of smart nano-platforms based on antifouling-nanomaterials toward multifunctional bioanalysis.
设计能在复杂介质中进行定量/定性分析的纳米探针装置，可能是未来医疗研发的主要进展。然而，真实样品中丰富的生物分子会显著改变界面性能，非期望的吸附/黏附会阻塞信号响应并显著降低检测特异性。本文首先概述了构建高灵敏度、低背景界面以调节表面生物活性分子诱导的不同靶标行为的重要性；随后讨论了抵抗非特异性蛋白吸附和细胞黏附的重要策略，以及用于...
Challenges and opportunities of using immobilized lipase as biosensor.
本文综述固定化脂肪酶生物传感器的发展、应用与挑战。第一代生物传感器仅通过产物或反应物天然介导剂的增减实现电子转移；第二代引入人工氧化还原介导剂，如有机染料，以提高重现性和灵敏度；新一代主要基于电子迁移原理，并可用选择性、精确性和灵敏度等指标进行高效定量。甘油三酯（TG）通常用气相色谱或化学/酶学方法检测。将脂肪酶固定于固体载体可增强...