纳米技术增强材料与智能植入物是新兴技术，有望解决普通外科中的感染控制、肿瘤分期和并发症监测等挑战。本系统综述旨在评估这些技术相较于传统方法在普通外科手术患者中的安全性与有效性。依据PRISMA指南，在MEDLINE/PubMed、Embase、Scopus、Web of Science、Cochrane、ClinicalTrials...
抗菌药物耐药（AMR）是抗生素在农业和临床中过度使用、耐药菌监测不足以及部分抗菌药物质量低下所引发的全球性公共卫生问题。耐药病原体对常用临床抗菌药物不再敏感，降低了感染治疗的有效性。碳青霉烯类抗生素因对革兰阳性菌和革兰阴性菌感染具有广谱疗效而具有重要临床价值。碳青霉烯耐药菌不仅存在于医疗环境，也已在环境、食品链和动物源样品中被发现，...
光学生物传感器是利用光学与光在生物分子过程中原理的专用分析器件。局域表面等离子体共振（LSPR）是金属纳米颗粒或纳米结构与入射光相互作用时发生的纳米光子学现象；表面增强拉曼光谱（SERS）基于拉曼散射，当分子位于特定设计纳米结构附近时放大其拉曼信号。本文系统综述了采用LSPR与SERS技术的光学生物传感器最新进展、基本原理和工作机制...
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...
水通道蛋白（AQPs）可介导过氧化氢（H2O2）扩散，并作为活性氧清除系统参与细胞氧化还原稳态调控。此前发现氧化铈纳米颗粒可通过调节 AQP 增加水和 H2O2 通透性。为解析纳米颗粒（NPs）影响 AQP 的关键因素，本研究考察了不同核组成（CeO2、Gd2O3、Fe3O4、TiO2）、水动力学尺寸（约22–100 nm）及表面功...
阿尔茨海默病（AD）是全球痴呆的主要病因，影响数百万患者。其复杂的神经病理特征和异质性病理生理机制使早期诊断和治疗面临重大挑战。为满足AD早期诊断的迫切需求，本综述聚焦于基于表面增强拉曼散射（SERS）的生物传感器，利用纳米材料优异的光学性质提升检测性能。这类高灵敏度、非侵入性生物传感器为基于生物标志物的临床诊断和精准医学提供了新机...
临床诊断高度依赖癌症生物标志物的检测与定量。快速检测癌症特异性生物标志物对癌症早期诊断具有重要意义，并对后续治疗发挥关键作用。目前已有多种癌症生物标志物检测技术。由于目标相关构象改变、高稳定性和目标多样性，适配体作为生物传感器组件受到广泛关注。迄今为止，多种灵敏度增强策略已结合广泛谱系的纳米材料和纳米颗粒(NPs)，用于提高分析物检...
自2019年12月以来，新型冠状病毒（COVID-19）诊断成为全球科学界关注焦点，且因全球新变异株不断出现而持续重要。早期诊断对预防和控制疫情至关重要，通过检测、隔离和社交距离等公共卫生措施才能有效管理疫情。已有大量研究用于冠状病毒诊断，多种检测技术被开发、选择和改良以实现快速准确检测。高级分子诊断依赖SARS-CoV-2检测，因...
生物传感器是一种将生物来源的识别元件固定在换能器上，用于分析特定分析物的紧凑装置。纳米颗粒因具有独特的化学、物理、光学和电学性质，在传感器开发中应用广泛，金、银、铜等金属及金属氧化物纳米颗粒可分别作为生物分子固定基底、催化位点、电极与生物分子间的电子转移介质或反应物。微流控技术通过微米级通道操控微升级至纳升级流体，可增强流动条件与混...
乳腺癌在女性中发病率极高且呈指数增长。约70–80%早期诊断或非转移性病例可治疗，而转移性病例用现有充分治疗难以有效处理。靶向抗癌治疗长期受到关注，被认为是科学家的重要课题。适配体是通过从序列库中用合适工具筛选获得的“成熟”治疗策略，具有非免疫原性、稳定性和高亲和力，有望达到临床标准。借助纳米颗粒的应用，可增强适配体向特定部位的递送...
由于气候变化和动物栖息地持续丧失，人类不断面临新病原体。SARS-CoV-2病毒高度传染且致命，对医疗技术提出新挑战。近十年还出现寨卡病毒、埃博拉病毒、MERS冠状病毒等致命疫情，未来可能还有更具传染性和致死性的疾病。传统检测技术在一定程度上可检测这些病毒，但耗时长、成本高且需要专业人员。基于等离子体超材料的生物传感器有望实现低成本...
DNA walker 是一类动态纳米机器，已成为生物学领域研究热点。其驱动力主要来源于链置换反应、蛋白酶/DNAzyme 反应和构象转变。凭借高方向性、灵活性和高效性，DNA walker 可沿一维、二维和三维轨道逐步自主运动，在生物传感、材料组装与合成以及癌症早期诊断等方面具有广阔应用前景。尤其值得注意的是，DNA walker ...
2020年3月，世界卫生组织将SARS-CoV-2感染宣布为COVID-19大流行。大流行迫切需要设计真实、灵敏且特异性的检测方法，以准确识别SARS-CoV-2感染。纳米技术为抗击COVID-19提供了新途径，纳米材料因易于制造、化学性质多样，成为构建独特传感平台的理想材料。本文选取代表性实例，介绍将纳米材料与不同生物传感器平台相...
利用纳米颗粒表面组装（SAN）在柔性基底上的颗粒间空间性质，是设计高灵敏应变传感器的新兴前沿，并在可穿戴传感器和皮肤电子中展现潜力。SAN 在分子与纳米尺度具有三维结构可调性，可显著改变应变传感性能。本综述系统回顾近期基于 SAN 结构的应变传感器研究进展，首先阐述柔性基底上 SAN 应变传感的基本原理，包括热激活颗粒间电子隧穿和导...
近年来，氧化还原聚合物因快速电子转移和电催化能力，被用于构建简单有效的电化学传感平台。为开发更灵敏、选择性更好的电化学（生物）传感器，研究者将氧化还原聚合物的电催化特性与多种纳米材料的电学、力学和催化特性相结合。本综述系统总结并推进基于聚吩嗪或聚三苯甲烷氧化还原聚合物与纳米材料复合的电化学传感器和生物传感器研究，涵盖碳基纳米材料、金...
2019新型冠状病毒病（COVID-19）是迄今最严重的全球大流行病。2019年12月在中国首次观察到人传人，病原体为高传染性严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2），数月内全球感染数百万人。SARS-CoV-2为具有刺突蛋白包膜的病毒，呈颗粒样特征，直径约60–140 nm。实时PCR、逆转录PCR、等温PCR、免疫学...
具有特定性质和功能的纳米颗粒已被开发用于多种生物医学研究应用，如体内和体外传感器、成像剂和治疗药物的递送载体。将纳米颗粒有效递送至胞内环境具有挑战性，成功实现将有利于许多生物学研究。本文首次将成熟的微电泳技术应用于将纳米颗粒递送至活细胞。探索了制备半导体量子点悬液的最优方案，使其具有高分散性，平均水动力学直径为13.2–35.0 n...
自1956年Leland C. Clark制备首个电化学生物传感器以来，研究者已报道多种标记型与无标记型传感器用于生物分子检测。纳米颗粒、酶、量子点、氧化还原活性分子和低维碳材料等标记物被广泛用于生物分子识别与信号转换。由于标记型传感器可避免交叉反应并实现高选择性检测，其在具备相应制备条件和操作能力时通常优于无标记设计。带标记生物传...
组织与生理体液中的细胞因子可作为潜在合适的生物标志物。细胞因子参与刺激不同机体反应，包括对外来病原体的炎症反应、调节细胞间通讯以及维持组织稳态。因此，细胞因子被广泛用于监测和预测疾病进展，并追踪患者治疗结果。细胞因子和趋化因子生物标志物的关键诊断备受关注，并持续推动相关研究向新型传感平台发展。鉴于传统鉴定方法存在成本高、灵敏度低、特...
由于适配体已针对多种医学相关靶标结构被筛选获得，且纳米颗粒具有多样理化性质，适配体修饰纳米颗粒在医学诊断与治疗中具有广泛潜力。适配体作为识别元件提供特异性与亲和力，纳米颗粒则承担信号换能、载药、成像或治疗功能。本章系统综述了适配体与纳米颗粒的偶联策略、多价结合与亲和效应，以及其在诊断中的应用，包括基于金纳米颗粒的侧流层析试纸条、比色...