本文系统综述了韩国在化学传感材料与完全集成的物联网(IoT)传感平台方面的最新研究进展，以验证此类传感系统在即时检测(POCT)中的适用性。作者对多种有机/无机纳米材料的合成与表征进行了总结，阐明其在暴露于目标分析物时的基本化学传感机制，并验证了纳米材料与基于IoT的信号换能器集成后用于化学物种实时、现场分析的可行性。综述重点关注用...
随着纳米材料和可扩展、高产量纳米制造工艺的广泛应用，新型生物传感器的开发正在发生变革。过去数十年，纳米技术介导的生物传感研究处于前沿，因其在医疗健康、制药、细胞诊断、药物递送以及水和空气质量监测中具有潜在应用。纳米科学的发展依赖于对理论、制造与加工方法以及应用特定技术的深入理解。作为纳米科学的一部分，纳米粒子的拓扑结构和可调性能可通...
噬菌体（phage）作为新兴纳米探针，已被用于检测多种生物物种，包括生物标志物分子和病原微生物。纳米级噬菌体可在表面展示任意序列的外源肽或抗体单链可变片段（scFv），从而特异性结合动物细胞、细菌、病毒和蛋白分子等靶标。金属纳米颗粒具有独特的等离子共振效应，金、银和磁性纳米材料广泛用于可视化检测。噬菌体可与金属纳米颗粒组装形成有机-...
有机磷农药（OPs）的过度或滥用使用会在食品和环境中造成严重污染，威胁人类健康与生态系统循环。因此，建立灵敏、便携、特异且经济的 OPs 监测方法对食品安全、生态保护和疾病防控具有重要意义。以酶作为生物识别元件的光学生物传感器已成为 OPs 检测的有效替代方案。本文首先介绍用于 OPs 光学检测的各种酶、传感机制及其优缺点。随后，系...
新生儿败血症是由大肠杆菌、B族链球菌等细菌引起的新生儿血流感染，可分为早发型和晚发型。由于临床症状缺乏特异性，早期诊断困难。C反应蛋白（CRP）、降钙素原（PCT）和血清淀粉样蛋白A（SAA）等生物标志物在感染发生后水平升高，有助于败血症的早期检测。本研究开发了一种基于纳米材料集成分子印迹聚合物技术的电化学生物传感器。为获得协同效应...
临床诊断检测应快速、可靠、简便且经济，以支持疾病诊断与治疗。生物传感器因高效、稳定、成本较低而受到关注，在即时检测、法医和生物医学研究中具有广泛应用。核酸（NA）电化学生物传感器将电化学分析的高灵敏度与DNA/RNA固有的生物选择性相结合，利用单链DNA/RNA与其互补链的亲和性，通过杂交识别目标核酸序列。当传感器中的核酸组分识别分...
非法麻醉药物滥用及其引发的致命或犯罪活动已成为全球重大关切。此类药物通过改变意识状态影响个体的情感、知觉与情绪，可能在关键工作场所造成严重安全漏洞。因此，面向执法机构、工作场所等安全与安保需求的即时检测（POC）药物检测设备已成为迫切需求。本综述聚焦于用于分析最常见非法药物或其代谢物的多种电化学与光学纳米传感器的最新进展，包括四氢大...
随着精准疾病诊断和个体化医学的发展，基于DNA的电化学生物传感器因杂交特异性强、响应快、易微型化而受到广泛关注。为实现高灵敏度检测，DNA电化学生物传感器的设计关键在于提高靶分子可及性并增强信号读出。本文综述了DNA探针固定与信号放大策略的最新进展，重点讨论基于DNA纳米结构的探针固定方法，该方法可理性控制探针间距并维持探针直立构象...
纳米技术在医学应用尤其是生物医学传感器件中的重要性毋庸置疑。多种医学诊断方法利用纳米材料，特别是电化学生物传感器，用于临床生物标志物的定量检测、筛查和治疗随访。卵巢癌是严重妇科恶性肿瘤，早期症状不明显，约80%病例确诊时已属晚期。微小RNA（miRNA）是一类小分子非编码RNA，其表达变化与肿瘤发生发展相关，且可在血清、血浆、尿液等...
应激性心肌病（stress cardiomyopathy，又称Takotsubo心肌病）是持续强烈应激导致心肌收缩功能暂时性减弱，常表现为急性心衰、胸痛、心悸、呼吸困难等症状，易与急性冠脉综合征或急性心肌梗死混淆。传统诊断多在心肌损伤发生后依赖心电图、冠脉造影和影像学改变，难以实现早期识别。本文综述了利用生物传感器检测应激相关生物标...
新冠疫情要求快速、可靠、低成本且易操作的检测策略，以阻断传播链，生物传感器因此成为可行方案。纳米材料的引入显著提升了生物传感器性能，而石墨烯凭借高导电性、大比表面积、可调带隙和优异机械强度，使传感能力达到突出水平。在众多石墨烯基传感方案中，石墨烯场效应晶体管（GFET）因超灵敏、低噪声和即时测量能力而独具优势，即使分析物含量极低也能...
本文综述了面向阿尔茨海默病（AD）临床诊断的生物传感器研究进展。开发微创、易用的传感装置，用于超灵敏检测和识别AD生物标志物，已成为替代传统费时、侵入性采样方法的重要方向。然而，分析结果复杂、标志物难以获取以及材料有效性等问题，仍限制现有策略对AD的有效预测。随着生物传感器技术进步，构建可临床应用的传感平台有望实现AD及其他神经退行...
近年来，食品与环境污染物快速、低成本检测以及疾病生物标志物监测的需求，推动了生物传感器技术发展。然而，在单一测量中同时测定两种或多种分析物仍具挑战。电化学检测系统具有高灵敏度与可扩展性，适配体具有高特异性，因此电化学适配体传感器被视为多目标分析物同时检测的高效装置。本综述描述并评价基于（1）金属量子点与金属离子、（2）氧化还原标签和...
湖泊和河流在降雨不足时发生富营养化，导致蓝藻有害藻华（CyanoHABs）过度生长并产生毒素、绿潮和异味。全球变暖、气候变化以及未充分考虑环境问题的雨林和水库开发，使CyanoHABs快速扩张，成为严重问题。人类和牲畜摄入受CyanoHABs毒素污染的水会遭受严重健康问题。在CyanoHABs产生的多种毒素中，微囊藻毒素（MCs）危...
生物分子识别在躯体与感染性疾病的及时诊断、食品质量控制和环境监测等关键领域至关重要，因此需要开发具有高选择性、快速、低成本、易获得和小型化特征的高灵敏检测装置。生物传感器系统由生物敏感元件（受体）、换能器和工作液组成，可实现化合物的无试剂分析。生物材料的多样性、其在换能器表面或体相中的固定化方法以及纳米技术的应用，使生物传感器数量迅...
microRNA（miRNA）是具有重要调控作用的内源性非编码单链RNA，其异常表达与多种疾病密切相关。miRNA在体液中稳定性高，可作为高特异性和高灵敏度的生物标志物；但其分子小、序列相似度高、丰度低，使检测困难，因此发展准确灵敏的miRNA生物传感方法至关重要。电化学生物传感器因灵敏度高、操作简便、成本低且易于微型化，成为miR...
DNAzyme–纳米材料生物偶联物因兼具催化识别与纳米材料的光、电、催化特性，已成为生物成像、生物传感器开发、癌症治疗和药物递送等领域的研究热点。本文系统总结了将DNAzyme与金属–有机框架（MOFs）、金纳米颗粒（AuNPs）、氧化石墨烯（GO）和二硫化钼（MoS2）等无机/有机纳米材料组装的主要策略，包括包埋、共价偶联、吸附、...
碳基气凝胶是由相互连接的三维纳米结构网络构成的特殊固态材料，具有大量充空气纳米孔，可将纳米构筑块的物理化学特性扩展至宏观尺度，并兼具气凝胶的大比表面积、高孔隙率和低密度以及不同组分的特征。这些特性使气凝胶在生物医学介质中检测多种目标时具有快速响应、高选择性和超灵敏性，推动研究者开发多种气凝胶基传感器并取得积极进展。本文系统概述气凝胶...
细胞因子是由免疫和非免疫细胞在外界刺激下分泌的一组小蛋白，其检测在疾病早期诊断、病情监测和治疗反应评估中具有重要意义。目前已有ELISA、放射免疫分析、ELISPOT、qRT-PCR、免疫染色、细胞内细胞因子染色和微阵列等多种检测方法，但在特定应用中，多路复用、连续监测以及可穿戴生物传感检测仍具重要价值。纳米材料因具有高比表面积、可...
金黄色葡萄球菌是引起食源性疾病和食物中毒的主要病原菌，其快速准确检测对食品安全风险评价和公共卫生具有重要意义。本文综述了基于适配体的生物传感器用于食品中金黄色葡萄球菌检测的研究进展，重点介绍适配体技术分类及光学适配体传感器（表面等离子共振、比色、表面增强拉曼、荧光）和电化学适配体传感器（电位、伏安、阻抗）的原理与应用。文章比较了培养...