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、...
2019冠状病毒病（COVID-19）由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引起，给人类社会造成重大灾难。尽管逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）是检测SARS-CoV-2最有效的方法，但其检测时间长、依赖专业人员、仪器昂贵且需要实验室条件，限制了广泛应用。本综述系统总结了基于表面增强拉曼散射（SERS）、表面等离子...
新冠疫情暴露了现有 RT-PCR 检测在灵敏度、特异性、周转时间和假阴性方面的局限。本文报道了一种新型磁性免疫捕获流式病毒学纳米生物传感器 MICaFVi，用于冠状病毒检测。该方法将磁性纳米颗粒（MNP）介导的病毒免疫捕获富集与流式病毒学分析相结合，无需核酸扩增或病毒复制即可敏感检测病毒颗粒和假病毒。概念验证中，采用抗刺突抗体偶联的...
乳腺癌是女性中最常见且致死率高的恶性肿瘤，早期发现血液肿瘤标志物对诊断、分期和治疗具有重要意义。传统影像与分子检测虽准确，但常昂贵、侵入、耗时且依赖大型实验室。电化学生物传感器因结构简单、成本低、响应快、可微型化和即时检测，成为癌症标志物检测的有前景工具。本文系统综述乳腺癌的流行病学与病理生物学，临床可用血液肿瘤标志物，以及用于即时...
近年来，多种病毒及病原体不断出现并引发全球大流行，现有生物传感器虽已用于病毒检测，但灵敏度有限，亟需更高效诊断工具。纳米技术因纳米材料具有高比表面积和量子尺寸效应，被广泛用于提升病毒生物传感器的设计、开发与性能。本文综述纳米技术对病毒检测中常规及人工智能（AI）生物传感策略的影响，重点讨论纳米材料、纳米生物传感器类型、医疗物联网（I...
未来数年，干旱和清洁水资源不足将成为人类主要挑战。缺乏用于洗涤、沐浴和饮用水的清洁水源会增加受污染水的使用，并提高水传播疾病风险。许多水传播暴发由原虫寄生虫引起，这些寄生虫可在恶劣环境中保持活性或存活，因此需要采用敏感技术对水资源进行定期监测，以降低暴发风险。具备足够灵敏度和特异性的即时检测（POC）系统是监测平台研究的核心目标。本...
在食品科学快速发展的背景下，基于纳米技术的生物传感器是追踪肉类新鲜度的重要技术之一。嘌呤衍生物，尤其是次黄嘌呤和黄嘌呤，是肉类及肉制品腐败的重要标志。本文比较了传统生物传感技术与纳米技术生物传感技术在肉类样品中检测嘌呤衍生物的分析性能参数。引言部分讨论了嘌呤代谢物作为食品科学分析物的意义，并简要介绍传统分析方法和纳米生物传感器。随后...
截至2022年8月，严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）已造成约640万人死亡并感染超过6亿人，全球研究者亟需快速、选择性强的检测方法。比色生物传感器因敏感、简单、快速、低成本，被视为酶联免疫吸附试验（ELISA）和聚合酶链反应（PCR）的替代方案。本研究系统检索Scopus（16篇）、Web of Science（...