近年来，可穿戴传感器在环境、健身和健康监测中的需求快速增长，人体体液中选择性检测电解质、药物、毒素、代谢物、生物分子、蛋白质及免疫指标成为智能生活方式的重要需求。本文综述了纳米结构可穿戴电化学与生物传感器在人体体液检测中的最新且高被引研究进展，系统梳理了接触镜、Google Glass、皮肤贴片、护齿器、智能手表、内衣、腕带等平台的...
超材料通常指具有自然界不存在异常物理性质的人工电磁均匀结构，能够弯曲电磁波。其尺寸、形状和组成可通过工程化设计，以改变虹彩、颜色偏移、不同波长吸收等特性，并作为生物传感器使用。以碳水化合物、蛋白质和核酸等生物来源构建超材料，是一种低成本替代方案，可获得高产量和高得率。此外，这些生物材料的可塑性使其能够制备复合纳米颗粒、生物膜、纳米纤...
开发具有优异性能的各种纳米传感器，以准确、灵敏地检测物理信号，对电子系统的发展至关重要。氧化锌（ZnO）是一种具有宽禁带（3.37 eV）和室温高激子结合能（60 meV）的独特半导体材料。由于ZnO纳米结构具有优异的光学、压电和电化学性能以及大比表面积，已被广泛研究用于高性能传感器。本综述首先介绍ZnO纳米材料的形貌和主要合成方法...
基于局域表面等离子共振（LSPR）的生物传感器因可实现无标记、便携、低成本和实时监测多种分析物而受到关注。近年来，该技术结合纳米结构进展，重点用于临床和环境场景中的生化标志物检测。本综述系统总结了 LSPR 生物传感器在检测多种化学物质和生物分子方面的最新进展，并介绍了基于不同纳米结构平台的传感策略，包括溶液相胶体纳米颗粒、平面基底...
自 2000 年代初以来，大量研究致力于解决生物芯片与生物传感器制造中的诸多挑战，以用于多种生物医学应用。这些器件或在制造过程中集成 DNA、蛋白质或细胞等生物元件，或在制造后进行生物功能化，用于传感、诊断、药物筛选和治疗。半导体行业成熟的可扩展光刻技术正被用于此类器件的大规模生产，并进一步开发以满足在基底上精确沉积不同生物元件、保...
局域表面等离子体共振（LSPR）因具有局域电场增强和折射率敏感特性，在生化传感领域受到广泛关注。然而，与传统表面等离子体共振（SPR）及其他传感平台相比，LSPR 生物传感器通常存在共振峰移较小、共振强度不足、线宽较宽、峰谷比较低和重复性有限等问题，制约了其在低浓度样品检测和早期疾病诊断中的应用。本文从结构、材料、界面修饰和 LSP...
印刷电化学生物传感器近年来在基础研究到家庭即时检测等领域日益重要，为利用电学性质实现细胞和生物分子的低成本、快速、无创和/或连续监测提供了独特机会。印刷技术可将更简单、可定制的传感器制造与高分辨率、微型化及复杂微流控和电子系统集成相结合。灵敏度、重复性和稳定性等计量学特性是评估传感器本身的关键挑战。本综述概述了印刷电化学生物传感器在...
汞是第三大高毒性、不可生物降解且致癌的污染物，可通过生物累积进入食物链并危害生态系统和人类健康，因此在水介质中灵敏、选择性地检测或去除 Hg2+ 具有重要意义。本研究以聚苯胺-四氧化三铁-二乙基二硫代氨基甲酸银（PANi-F-S）纳米结构修饰玻璃碳电极（GCE），构建超灵敏、互连、富硫且多孔的电化学传感平台，用于提升 Hg2+ 检测...
DNA折纸近年来成为设计和构建二维及三维纳米结构的有力技术。尽管已制备出大量结构，但面向体内生物医学应用时，如何赋予其识别和响应目标分子的能力仍是关键挑战。目标分子可为疾病标志物或细胞表面受体，响应可包括构象变化并释放治疗性载荷。核酸适配体非常适合该任务，并已开始用于DNA折纸设计。本综述总结了DNA适配体在DNA折纸结构中的应用实...
光子晶体（PhC）与等离激元纳米结构能够在纳米尺度调控光与生物分子的相互作用。基于光子晶体和等离激元现象，已发展出多种分析技术，并应用于生物科学、临床诊断、药物发现和环境监测等领域。过去数十年中，光子晶体与等离激元技术各自发展，各有优缺点；将二者结合可显著提升生物传感器性能并扩大分析物的线性检测范围。本文综述了将光子晶体与等离激元纳...
本文报道了一种用于检测 microRNA 的电化学生物传感器。该传感器通过电沉积氧化钴（CoO）和邻苯二胺聚合物（Popd）构建纳米结构表面，并化学接枝亚甲基蓝标记报告链（MB-Rep）/探针双链，随后连接透明质酸（HA）和金纳米簇（AuNCs）。当目标 microRNA 存在时，探针与目标形成更稳定的双链，使 MB-Rep 从电极...
过去数十年，氧化锌（ZnO）基薄膜和纳米结构在多种应用中展现出优异性能。由于具有高等电点、生物相容性和多功能特性，ZnO 已被广泛研究用作生物传感器的换能材料。ZnO 的独特性质有助于保持固定生物分子的生物活性，并提升传感性能。随着多学科进展，诊断生物传感器正从传统临床实验室扩展到即时检测（POC）和家庭场景，ZnO 传感平台已实现...
过去十年纳米技术使多种纳米结构得以制备，金属在纳米尺度表现出特殊电学与光学性质，可用于新型传感。等离子体传感器，包括表面等离子体共振（SPR）和较新的纳米等离子体传感器，近年受到关注；但一些最成功的传感器如葡萄糖生物传感器仍基于电学读出。本综述阐述将电化学与等离子体纳米结构结合，实现电学与光学信号同步换能。文章概述金属纳米颗粒、纳米...
本文对聚苯胺（PANI）作为生物传感器换能材料在生物传感应用中的近期进展进行了详细综述。这种导电聚合物为生物分子的结合、生物催化性能的调控、快速电子转移以及直接电子通信提供了广阔机会，从而可产生多种分析信号并拓展新的分析应用。文章讨论了酶、核酸、抗体等不同生物分子的特异性与该现代导电基质关键性能相结合后所形成的生物传感器设计及其生物...
表面等离子体共振（SPR）生物传感是一种先进的无标记、实时检测技术，其核心是金属-介质界面处自由电子的集体振荡对界面光学参数变化的高度敏感。本文综述了 SPR 相关仪器设计的新趋势，重点讨论光学激发与耦合方案、微流控与微系统集成、纳米尺度效应对表面等离子体的影响、新材料应用以及 SPR 与其他分析技术的联用。文章回顾了棱镜、光栅、波...
本文综述了纳米结构氧化锌（ZnO）在酶电化学生物传感器中的研究进展。ZnO具有宽禁带、压电、高比表面积、良好生物相容性和较高等电点（IEP约9.5）等特性，可为酶提供适宜固定微环境，在保持酶生物活性的同时促进电子传递，从而提升传感器分析性能。文章按葡萄糖、过氧化氢、酚和胆固醇等目标物，以表格形式总结了基于ZnO的酶电化学生物传感器平...
本文采用简单无模板电化学沉积法制备了四种纳米结构金电极，并将其与生物素化聚噻吩衍生物（PTBL）复合，研究其光电流产生及作为光电化学生物传感器的性能。四种电极中，垂直取向的金纳米枝显著提高了光电转换效率，因为垂直纳米结构不仅有利于光收集，还有利于光生载流子的传输。得益于该优势纳米结构，PTBL/金纳米枝电极在链霉亲和素-生物素亲和反...