细菌感染是全球疾病暴发的重要诱因之一。传统检测方法如细菌培养和PCR虽然可靠，但耗时长、操作复杂。近年来，CRISPR-Cas系统因高特异性和精确性在基因编辑与诊断中展现出巨大潜力，为细菌检测提供了创新方案。通过整合预扩增技术，CRISPR-Cas系统显著提高了检测灵敏度，尤其适用于低浓度目标菌检测。本综述总结了近三年来基于CRIS...
现代实验室医学依赖仪器进行细菌检测，生物传感器与光学传感器可用于早期诊断。本文采用密度泛函理论（DFT）研究甘氨酸与 ZnO、MgO、CaO 相互作用用于细菌检测的反应性。在 B3LYP/6-31G(d,p) 水平计算总偶极矩（TDM）、前线分子轨道（FMOs）、FTIR、电子跃迁、反应性描述符、非线性光学（NLO）性质和分子静电势...
噬菌体是自然界中数量丰富且宿主特异性强的生物制剂，在应对日益严峻的抗菌药物耐药性（AMR）威胁方面具有重要潜力。噬菌体能够选择性裂解细菌而不伤害人体，因此可作为传统抗生素和即时诊断（POC）检测的替代方案。本文综述了当前微生物诊断技术格局，指出技术差距并强调新兴可能性，展示了推进微生物病原体临床诊断的综合路径，并概述了现有噬菌体基生...
细菌检测分析装置是现代临床实验室的重要组成部分，能够实现疾病的早期诊断和及时干预，因此针对监测与诊断方法的持续改进受到重视，其中基于生物传感器的发展尤为关键。在细菌检测技术中，以比色法和荧光技术为基础的光学传感器系统，以及利用表面等离子共振（SPR）和取向效应测量的系统，被认为是具有广阔应用前景的重要方向。本综述系统梳理了上述光学传...
呼吸道感染无论慢性或急性，均常见于儿童和成人，并给医疗系统带来经济负担。对免疫受损患者而言，呼吸道感染可引发急性低氧性呼吸衰竭，是入住重症监护病房的重要原因。呼吸道感染多由细菌、病毒、寄生虫、吸烟或空气污染引起。过去二十年间，呼吸道感染的识别与诊断技术取得显著进展，多种生物传感技术被开发用于在疾病早期识别感染。近年来，纳米材料被有效...
随着抗菌药物耐药性指数级上升以及新型抗生素研发管线停滞，优化现有感染治疗方案比以往任何时候都更为迫切。该过程的关键环节之一是快速、准确地鉴定致病细菌。目前细菌检测的金标准方法包括培养法、聚合酶链反应和免疫分析，但存在周转时间长、准确性有限等明显缺点，限制了其作为即时诊断设备的应用。近年来，多种创新检测技术被提出并发展以克服上述不足。...
基于阵列的生物传感器已成为区分核酸、蛋白质、微生物及其他生物分子等分析物中细微差异的有效而强大的工具。在基于阵列的细菌传感中，细菌识别是初始步骤，可关键影响生物传感器阵列的分析性能。细菌识别、信号读出和数学分析对于确保阵列生物传感器的区分能力不可或缺。细菌识别策略主要包括生物分子与细菌表面相应受体之间的特异性相互作用、材料与细菌之间...
DNAzyme（脱氧核酶）是一类具有催化功能的合成单链核酸，可催化特定化学反应，并可在结合靶标后被激活，因而既能作为分子识别元件，也可用于信号产生。其稳定性好、合成成本较低，适合构建生物传感器。本文重点综述两类在概念验证传感系统中尤为有效的DNAzyme：RNA切割DNAzyme（RCD）和过氧化物酶模拟DNAzyme（PMD）。R...
细菌污染的快速传播及其对人类健康的风险，凸显了需要替代传统耗时实验室细菌检测技术的分析方法。为满足这一需求，基于等温DNA扩增方法的生物传感器应运而生，它们无需热循环，从而便于集成到小型低成本器件中用于原位监测。本综述聚焦于基于等温扩增方法检测食品安全与环境监测领域细菌的生物传感器突破。描述了基于环介导等温扩增（LAMP）、滚环扩增...
病原体（如细菌和病毒）种类繁多，其快速、低成本、特异且灵敏的检测仍是分析医学的重要挑战。近年来，利用纳米材料、微流控器件、信号扩增方法及其组合策略实现病原体检测受到广泛关注，尤其在COVID-19疫情后，快速敏感检测病原体的需求更加迫切。病原体检测可采用电化学、光学、质量敏感或热学方法，其中电化学方法因检测方案多样、可实时定量、支持...
现代诊断工具与免疫分析流程要求基于分析物固有行为进行直接识别，而不使用标记指示剂。无标记生物传感器能够监测分析物的物理化学性质，如结合灵敏度、选择性、亲和常数及分子识别动力学。典型生物传感器界面可由天然抗体延伸至合成受体，例如分子印迹聚合物（MIPs）。MIPs 的主要优势包括与天然抗体相当的高结合选择性、合成简便快速、热/化学稳定...
生物传感器是利用电学换能器和生物组分研究环境的装置，通常用于检测生物结构、生物体及生物过程。由于该领域发展迅速且类型多样，技术体系常显得复杂，但其基本原理并不困难。本综述聚焦于近年来用于检测完整细菌细胞的生物传感器进展，包括依赖外加标记组分的传感器，以及不依赖标记组分、直接检测换能器上结合事件或结合结构的传感器。文章还介绍了在生物传...
噬菌体可作为多功能构建模块，替代或与其他检测方法联合，用于构建新型细菌检测诊断平台。噬菌体易于遗传操作、规模化生产，且检测速度快，表明在资源受限环境中利用噬菌体组件开发诊断方法仍存在尚未充分开发的机会。随着《食品安全现代化法案》等法规实施以及全球贸易和旅行范围不断扩大，对快速、低成本细菌诊断的需求将持续增长。尽管噬菌体诊断产品已开始...
随着医疗、安全检查和食品安全对快速准确细菌检测需求增加，太赫兹（THz，10^12 Hz）光谱因独特优势成为新型细菌检测手段。太赫兹辐射可激发细菌细胞中氢键、范德华力和疏水相互作用等低频集体振动模式，使不同细菌、芽孢及胞内代谢物呈现特征吸收或衰减指纹，从而实现无标记、非侵入检测。近年来，该领域在细菌组分表征、芽孢识别和细胞检测方面取...
细菌广泛存在于多种环境，致病细菌对人类健康构成威胁，因此需要开发准确、快速、灵敏的传感系统用于病原诊断、流行病学控制、食品安全和水质监测。细菌检测可按功能分为细菌形态学可视化、细菌特定组分（核酸、表面蛋白等）特异性检测和全细胞检测。本文系统综述了从传统显微镜观察到现代智能手机辅助检测的多种细菌检测策略，包括光学显微镜、荧光显微镜、L...
噬菌体传统上用于噬菌体展示技术，以筛选高亲和性抗原特异性肽。近年来，其纳米尺寸、易于遗传改造以及可在衣壳外表面表达任意蛋白或肽的特性，使其在多种生物传感器中受到关注。噬菌体较短的复制周期可经济、快速、可重复地大规模生产工程化噬菌体传感器。随着临床生物标志物不断涌现，发展用于检测和定量这些标志物的现有及新技术十分必要。本综述按形态将噬...