环境友好型纳米生物传感器可提升传统生物分子传感器性能，具有实际应用价值。本研究以半乳糖氧化酶（GOX）为模板，在室温（25 °C）通过生物矿化法制备了一种室温磷光（RTP）量子点（QDs）纳米生物传感器（GOX RTP QDs），提高了传统 GOX 对 D-半乳糖的催化能力。利用 GOX 与 D-半乳糖之间的特异性酶-底物反应以及光...
金黄色葡萄球菌是食品工业和医院感染中的重要病原菌，现有检测方法常存在耗时长、灵敏度不足等问题。本研究设计了一种基于铁纳米粒子（MNPs）的纳米生物传感器，用于检测金黄色葡萄球菌。首先通过共沉淀法合成 MNPs，并依次用 TEOS、APTES 和 SMCC 修饰，再与硫醇修饰的 DNA 生物传感器共价偶联，形成 MNP-TiO2-AP...
微小RNA（miRNA）在生物过程调控中发挥重要作用，并有望作为多种疾病早期诊断的生物标志物，包括食管腺癌（EAC）及其癌前病变巴雷特食管（BE）。本研究利用课题组开发的反向分子哨兵（iMS）纳米生物传感器，结合表面增强拉曼散射（SERS）技术，直接检测从17份内镜组织活检中提取的RNA中的食管癌标志物miR-21。该无标记、均相传...
早期检测与持续监测新发、再发传染病及其他疾病，对控制医疗进展、开发有效治疗并降低全球疾病负担具有重要意义。随着对生物传感器可靠性需求不断增长，纳米尺度制造设计已发展出有效的纳米动态传感检测方法和紧凑可穿戴设备。生物传感器技术的动态发展对检测与监测艾滋病病毒(HIV)、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、糖尿病、癌症、肝病...
循环肿瘤细胞（CTCs）是肿瘤来源并进入血液循环的细胞，其迁移是癌症进展的早期事件，因此CTCs检测对无症状肿瘤的早期诊断、预后评估和疗效监测具有重要意义。由于外周血中CTCs浓度极低，通常约为10^5–10^7个单核细胞中仅1个，其富集与定量检测十分困难。适配体是具有受体和催化特性的人工RNA或单链DNA，可因目标结合发生构象变化...
自旋超极化技术推动了临床前与临床 MRI 发展，以克服核磁共振本征灵敏度低的问题。功能化氙生物传感器是其中一类方法，它结合自旋交换光泵浦（SEOP）和化学交换饱和转移（CEST）两种放大策略；后者需要可逆结合超极化惰性气体的宿主结构。不同纳米颗粒策略已被用于实现前所未有的 129Xe 分子 MRI 灵敏度。本综述概述氙生物传感器概念...
本综述（含77篇参考文献）系统总结了生物传感器用于自身免疫病快速检测的研究进展，重点是通过检测自身抗体（autoantibodies, AAbs）实现疾病诊断，同时介绍特定蛋白、细胞因子和离子等作为有前景的诊断生物标志物。文章首先概述自身免疫病的类型，随后讨论电化学及纳米生物传感器的研究现状，包括安培法、阻抗法、伏安法和光电化学方法...
治疗药物监测（TDM）是管理治疗窗窄、毒性高药物的重要工具，可通过血液、血浆、血清和尿液等生物流体进行药物浓度分析，以支持药效学和药代动力学评价，并在给药前或给药中调整剂量。相比色谱和免疫分析，生物传感器将生物识别元件与信号换能器集成，可实现更灵活、无标记、快速的药物定量。光学生物传感器是其中重要类型，已用于抗生素、抗癫痫药、抗肿瘤...
植物病原菌每年可造成全球作物产量下降高达40%，带来巨大经济损失和化学防治带来的环境风险，因此对致病病原菌进行早期诊断和定量检测对及时防控至关重要。灰葡萄孢和蚕豆灰葡萄孢引起的灰霉病可严重危害温带谷物豆类作物。目前已开发多种免疫学和分子探针诊断方法，但其在种属特异性、敏感性和田间实用性方面存在差异。为显著提高诊断速度、准确性和灵敏度...
体外或体内特异性核酸检测在遗传病发现、病原感染诊断和疾病治疗监测中日益重要。然而，样品中目标核酸含量有限，直接传感方法往往难以同时满足足够灵敏度与特异性。随着纳米技术和纳米材料的发展，基于纳米技术的生物检测已成为核酸检测中具有高灵敏度和高特异性的有力手段。本章概述了纳米技术用于DNA/RNA检测的策略及其整合方法，包括光学与电学检测...
糖尿病是一种持续终身的慢性代谢疾病。葡萄糖和胰岛素是监测和控制该疾病的主要指标。在糖尿病的诊断和控制中，常使用多种实验室检测。其中，血糖浓度测定是主要诊断标准之一。适当控制血糖水平可延缓并更大程度地预防并发症。因此，血糖监测是糖尿病管理的必要工具。胰岛素在葡萄糖代谢中起重要作用，其测定对糖尿病的诊断和控制具有重要价值。基于不同机制已...
弯曲杆菌病是一种人畜共患感染性疾病，常因弯曲杆菌属培养条件苛刻而漏诊或漏报。本研究旨在开发一种简单、灵敏、快速的弯曲杆菌属检测方法，利用金纳米棒（GNRs）对局部介电环境和颗粒间距微小变化的高度敏感性。作者以 cadF 基因保守区为靶标，设计特异性单链 DNA（ssDNA）探针，并通过巯基自组装修饰到 GNRs 表面，构建等离子纳米...
黏蛋白1（MUC1）是一种膜结合糖蛋白，在多数人类恶性肿瘤中异常高表达，是癌症诊断中重要的蛋白生物标志物。由于MUC1参与肿瘤扩散和转移，其检测与定量对临床诊断具有重要意义。目前已有多种策略用于疾病生物标志物尤其是MUC1的检测。适配体是具有催化和受体性质的人工单链DNA或RNA寡核苷酸，因高选择性、稳定性好、易于合成和标记，被广泛...
淀粉样蛋白β（Aβ）被认为是阿尔茨海默病（AD）诊断与早期监测的潜在生物标志物。本文报道了一种由聚-L-赖氨酸（PLL）介导的Aβ纳米生物传感器，用于放大Aβ检测信号。作者以商用ELISA板为基底，通过化学试剂修饰PLL，并将放大后的氨基经化学活化用于Aβ检测。检测采用传统免疫化学方法，使用抗Aβ一抗和荧光标记二抗。结果显示，荧光强...
肺癌是我国男性发病率最高且致死率最高的恶性肿瘤，目前唯一推荐的筛查方法是低剂量计算机断层扫描（LDCT），但其在降低总体死亡率方面未显示统计学显著获益，且存在过度诊断、费用高、辐射暴露、假阳性及延误治疗等问题。因此，寻找可在早期识别恶性肿瘤的微创生物标志物具有重要意义。循环核酸，尤其是循环细胞游离微小RNA（ccf-miRNAs），...
本综述（含145篇参考文献）系统总结了近年来基于纳米材料的肝炎病毒快速检测研究进展。文章首先介绍肝炎的临床意义和生物传感器基本原理，随后讨论肝炎病毒检测的传统方法及其局限性。接着重点综述电化学生物传感器，包括伏安法、安培法、电位法、阻抗法和电导法生物传感器。随后用较大篇幅综述光学检测方法，涵盖荧光、光度、表面等离子共振、表面增强拉曼...
水污染与栖息地退化导致水资源短缺加剧和水生生物多样性下降。过去几十年淡水资源持续减少，而需求不断增加，尤其在干旱和半干旱地区。监测废水排放中的污染物对识别污染区域并实施处理至关重要。传统检测方法因废水成分随时间和来源变化，难以有效追踪多种有害组分。近年来，生物传感仪器因高灵敏度、高选择性、可靠性、简便性、低成本和实时响应而受到广泛关...
为保障无微生物污染的食品供应，快速检测微生物污染至关重要。过去二十年提出了多种生物传感器设计，涵盖不同结合配体、信号放大和检测机制；有些是基于复杂纳米颗粒化学和配体固定的自包含试纸条，有些是基于 ELISA 96 孔板的多步荧光检测，许多还使用昂贵抗体或 DNA 配体。但这些设计对多数用户并不实用，因为它们没有首先满足生物传感器基本...
结核病是由结核分枝杆菌复合群引起的重要全球公共卫生问题。世界卫生组织报告，2000—2016年约5300万结核病相关死亡，因此快速、可靠、低成本地早期诊断对全球防控至关重要。传统培养、PCR和抗原抗体方法存在耗时长、设备昂贵或难以区分活动性与潜伏感染等局限。近年来，基于适配体的纳米生物传感器（aptasensor）因高特异性、强亲和...
食物过敏是全球敏感人群面临的主要健康威胁之一，食品工业多年来投入大量努力以确保过敏消费者获得安全食品。检测加工设备、原料或终产品中食物过敏原残留浓度，可为风险评估提供分析信息，并帮助消费者做出准确选择。近年来，基于纳米材料的生物传感器在食品分析中的应用成为具有挑战性和快速增长的研究领域。该领域需要食品化学、生物技术和材料科学等多学科...