镰状细胞病（SCD）和地中海贫血是需要准确诊断以有效管理和改善患者预后的遗传性疾病。纳米技术的发展为创新、精准检测方法提供了途径，可提高灵敏度和特异性。本系统综述旨在评估用于SCD和地中海贫血的纳米技术检测方法的分析性能，并识别最灵敏的纳米技术方法。通过五个数据库（ScienceDirect、PubMed、Embase、Google...
癌症是全球主要死因之一，早期检测对降低治疗成本、改善生活质量并提高生存率至关重要。纳米生物传感器能够基于肿瘤相关生物标志物实现高特异性和高灵敏度的即时检测，并支持个性化癌症治疗；部分纳米传感器还可作为诊疗一体化平台，通过光热消融、声动力疗法或精准递送治疗分子至肿瘤部位辅助治疗。本文系统综述了纳米颗粒基生物传感器在癌症检测中的最新进展...
近期纳米生物传感器进展正在重塑临床诊断，使多种生物标志物的高灵敏、高精度检测成为可能。本迷你综述系统讨论了纳米生物传感器技术向临床相关即时检测（PoC）和可穿戴设备转化中的机遇与挑战。文章重点强调多路复用策略与微流控平台、自适应人工智能（AI）算法的整合，三者共同支持实时、高通量和个性化健康监测。文中比较了用于多标志物诊断的电化学与...
糖尿病是一种以血糖调节障碍为特征的慢性代谢性疾病，可导致多器官严重并发症。现有诊断主要依赖葡萄糖监测，虽有效但难以捕捉疾病进展相关的分子变化。微小RNA（miRNAs）和脂肪因子等新兴生物标志物为糖尿病病理生理提供了新视角，具有诊断和预后价值。精确监测miRNA和脂肪因子水平有助于早期诊断和改善疾病管理。生物传感器已革新糖尿病诊断，...
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。...
本文通过量子模拟方法研究了缩小尺寸对新型无标记DNA传感器灵敏度的提升作用。该传感器基于亚10 nm介电调制过渡金属二硫化物场效应晶体管（DM-TMD FET），采用弹道输运条件下自洽求解量子输运方程与静电方程的计算方法。研究利用介电调制作为无标记生物传感机制，用于检测中性DNA分子，并系统分析了能带轮廓、电荷密度、电流谱、局域态密...
本文报道了一种基于纳米技术的酶功能化云母表面研究方法。作者利用原子力显微镜（AFM）测定固定化在云母芯片表面的含血红素细胞色素P450 CYP102A1（CYP102A1）单分子的催化活性。在液相近天然条件下，采用曲率半径10–20 nm的AFM悬臂探针测量单个酶分子的高度波动。研究发现，在催化过程中，单个酶分子高度波动的平均幅度比...
半导体单壁碳纳米管（SWCNTs）可作为纳米生物传感器的信号换能器。近期研究发展了分子特异性传感器的工程化方法，并提出了将此类传感器部署于活体动物和植物中的策略。这些进展有望推动基于SWCNT光学特性的可植入、无创生物传感器用于药物、疾病和污染物的连续监测，从而改善疾病诊断、预后、药物安全性、治疗反应和患者依从性。除临床应用外，此类...
将纳米生物传感器整合到器官芯片（OoC）模型中，为研究病毒感染和治疗开发提供了有前景的进展。传统病毒研究方法如二维细胞培养和动物模型难以复制人体组织的复杂动态环境。相比之下，OoC系统能提供更准确、生理相关的模型，用于研究病毒感染、疾病机制和宿主反应。纳米生物传感器具有微型化设计和增强灵敏度，可在这些系统内对细胞因子和蛋白等关键生物...
布鲁氏菌病是由布鲁氏菌引起的重要全球性人畜共患病，威胁社区健康并造成经济损失。快速检测布鲁氏菌的新方法对预防感染和减少损失具有重要意义。本研究旨在介绍一种基于金纳米颗粒（GNPs）和特异性适配体的比色生物传感器，用于快速检测布鲁氏菌细胞。通过柠檬酸还原法合成 GNPs，并借助静电作用将适配体固定于其表面；紫外-可见光谱、傅里叶变换红...
肺癌仍是全球重大公共卫生问题，亟需无创、快速、选择性强的即时诊断工具。基于纳米生物传感器的呼气分析已成为一种有前景的“芯片化电子鼻”技术，可通过监测呼出气中挥发性有机化合物/气体等生物标志物实现肺癌早期检测。本综述系统总结了基于化学电阻模块纳米生物传感器的呼气肺癌诊断研究进展，并辅以理论计算结果。文章阐明了肺癌相关呼气生物标志物生成...
空气微生物对人类健康构成重大威胁，可引起多种疾病。传统检测方法通常速度慢且流程复杂。本综述重点阐述基于纳米材料的生物传感器，尤其是比色传感器，在空气微生物快速、现场检测中的潜力。比色传感器无需复杂仪器即可实现实时视觉检测。文章探讨了将此类传感器与基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控的芯片实验室技术相结合，并进一步提出一种新型PDMS...
牙周炎是由细菌引起的慢性炎症性疾病，常导致牙槽骨、牙骨质、牙周膜和牙龈等支持牙齿的组织逐渐破坏，最终引起牙齿松动和脱落。及时识别对预防和控制其进展至关重要。目前临床检查是诊断牙周炎的主要手段，但随着技术进步，研究者正在寻找替代诊断和监测方法。多种生物标志物已利用唾液、血清、龈沟液等多种体液作为样品来源进行评估；然而传统牙周分类指标不...
食源性和水源性疾病仍是全球公共卫生与食品安全的重大问题。每年约有42万和220万人分别死于食源性和水源性疾病，沙门氏菌、产志贺毒素大肠杆菌、弯曲杆菌、单核细胞增生李斯特菌、霍乱弧菌、钩端螺旋体、血吸虫等是重点关注病原。传统培养、流式细胞术和染色方法耗时长，难以满足实时监测需求。生物传感器利用酶、抗体、组织、遗传物质或适配体等生物识别...
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...
未来医疗诊断需要可在护理点使用的便携式生物传感器，以降低费用、提高可及性并提升质量，即所谓‘三重目标’。场效应晶体管（FET）生物传感器具有超高灵敏度、无标记且无需放大、成本低、结构简单、便携以及大规模多路复用等优势，并可集成到可穿戴或植入式器件中，对体内分析物进行连续实时监测，从而支持疾病生物标志物的早期发现与诊疗管理。本综述系统...
近年来分子检测技术为监测疾病生物标志物（如用于多种疾病和癌症早期检测的miRNA）提供了多种策略，但仍缺乏实用、准确的miRNA分析工具以推动其临床转化。本研究提出一种名为“循环触发探针级联放大”（CARTP）的非酶级联放大策略，用于提高反向分子哨兵（iMS）纳米生物传感器的检测灵敏度。iMS是一种基于表面增强拉曼散射（SERS）的...
单层硼原子构成的硼烯是一种新型二维材料，具有各向异性金属行为、柔韧的力学与光学性能。为获得所需性能的生物传感器或生物器件，必须对智能功能化光电二维材料进行工程化设计。硼烯是新兴二维材料之一，凭借优异的电活性表面积、高电子传输能力、各向异性、可调控的光学与电化学性质、可沉积成薄膜以及构建表面功能化的潜力，已成为先进传感平台。尽管制备困...
药用植物常受生物胁迫，导致产量、经济和产品品质损失。链格孢属（Alternaria）是全球药用植物中有害真菌病原之一，因此需要快速、准确的早期检测方法以避免重大经济损失。传统方法检测 Alternaria 耗时、昂贵且需要专业经验。虽然已有多种生化和分子技术用于植物病害检测，但其准确性、特异性、灵敏度、可靠性和速度存在差异，且不适合...
新冠疫情暴发对全球医疗体系构成重大挑战，病毒持续变异并提高传播率。现有抗病毒药物、给药方式及诊断手段仍有限，难以满足进一步预后需求。本文综述了纳米科学在SARS-CoV-2诊断与管理中的应用，重点介绍现有诊断方法，包括计算机断层扫描、逆转录聚合酶链反应、核酸测序、免疫分析、即时检测、呼气检测、基于纳米技术的生物传感器、病毒抗原检测、...