等离激元生物传感器，尤其是表面等离子共振（SPR）和表面增强拉曼光谱（SERS），因可实现实时、无标记生化检测而受到关注。然而，由于等离激元与不同生物分子相互作用复杂，最大化灵敏度和选择性仍是挑战。本文提出 SERA，一种人工智能驱动框架，将机器学习算法与实验 SERS 数据结合，用于等离激元传感性能的预测建模和优化。模型在来自多种...
非肌层浸润性膀胱癌（NMIBC）约占新发膀胱癌诊断的75%。早期发现可提高生存率，但常规白光膀胱镜检查具有侵入性、费用高，且可能漏检多达45%的扁平或小病灶。这些不足推动了无标记诊断工具的发展，其通过读取尿液生物标志物固有的光学、电学或力学特征，而不添加外源标记。本综述系统评估了用于NMIBC检测的近期工程进展，重点关注分析性能、临...
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...
Survivin 是一类促进细胞增殖并抑制细胞凋亡的蛋白家族成员，其在多种癌症中的过表达使其成为癌症诊断与治疗的重要标志物。本研究比较了基于表面增强荧光（SEF）和表面增强拉曼光谱（SERS）的 survivin 免疫化学检测方法，采用纳米线表面修饰银纳米颗粒（树状或聚集体）的纳米结构银/硅基底作为免疫分析平台。两种基底均建立两步非...
本研究考察偏振消逝波导表面增强拉曼光谱（SERS）在确定小分子及配体修饰纳米颗粒结合与取向中的应用，并讨论其与芯片实验室、表面等离子体激元等拉曼生物传感场增强技术的相关性。作者给出波导拉曼光谱简化教程，引入等离子体纳米颗粒场增强，以放大 TE 和 TM 偏振消逝场在平板波导基底上的拉曼散射。该结构称为光学化学台（OCB），可适配多种...
丙型肝炎病毒（HCV）仍是重大公共卫生挑战，影响全球约7100万人并增加严重肝病风险。尽管治疗不断进步，诊断限制仍阻碍2030年消除目标。本研究提出整合催化发夹组装（CHA）与等离子体核-卫星金纳米颗粒（AuNP）组装的诊断方法，用于灵敏、特异检测HCV RNA。通过优化DNA发夹化学计量形成高度稳定的三向连接（3WJ），在无酶、等...
本文报道了一种基于金纳米棒（AuNRs）自组装的表面增强拉曼光谱（SERS）生物传感器，用于在稀释痰液中特异性检测气道炎症因子。AuNR表面修饰了可特异性识别气道炎症因子白细胞介素-5（IL-5）的抗体，从而形成端-端自组装体系，使拉曼信号放大一个数量级并显著提高灵敏度。同时，传感器外层包覆二氧化硅，提高了体系稳定性并有利于后续应用...
心血管疾病中急性心肌梗死是主要死因之一，其诊断主要依赖心肌肌钙蛋白I（cTnI）检测。传统方法存在灵敏度、特异性和操作便捷性方面的局限，推动了高灵敏、高特异检测技术的发展。生物传感器作为新兴技术，已在临床和生物检测领域广泛应用。本文检索并综述了2019—2022年PubMed数据库中关于cTnI生物传感器检测的相关文献，关键词包括心...
卵巢癌（OVCA）是致死率最高的妇科肿瘤，晚期诊断和血浆凝溶胶素（pGSN）介导的化疗耐药是治疗失败的主要原因。目前缺乏可靠方法用于早期诊断及化疗敏感性预测。小细胞外囊泡（sEVs）因能靶向肿瘤部位而具有潜在诊断价值。本研究开发了一种新型生物传感器，利用半胱氨酸功能化金纳米颗粒同时结合顺铂（CDDP）和血浆/细胞来源的细胞外囊泡（E...
恩诺沙星（ENRO）等喹诺酮类抗生素因非法超量使用而在食品和环境中的残留水平不断升高，对生态系统和人体健康构成威胁。为此，本研究建立了一种基于表面增强拉曼光谱（SERS）与分子印迹聚合物（MIPs）的 MIPs–SERS 检测方法，用于食品基质中 ENRO 的选择性检测。首先，通过原位还原法在铜棒表面合成具有最佳 SERS 增强效果...
基于表面增强拉曼光谱（SERS）的适配体传感器因具有较高特异性和较低检出限而备受关注。通过制备稳定、廉价的SERS活性基底以及便携式检测设备，可以满足即时医疗检测的实际需求。本研究将膜过滤与SERS活性基底整合在同一检测体系中，使病毒能够从溶液中高效吸附到覆盖适配体的银纳米颗粒表面。研究采用针对甲型流感病毒并标记拉曼活性基团的适配体...
黄曲霉毒素B1（AFB1）污染农产品和食品已成为严重全球性问题，食用油中AFB1的存在频繁且难以避免，尤其在欠发达国家和地区。AFB1可能由黄曲霉毒素降解及其毒性产物与食品成分相互作用产生，可引发慢性疾病或严重癌症，增加发病率和死亡率。因此，快速可靠的检测方法对食品中AFB1监测和食品安全至关重要。近年来，生物传感器技术因快速、准确...
表面增强拉曼光谱（SERS）是一种可用于检测疾病发展所引发分子变化的有前景工具。心血管疾病（CVDs）由多种细胞水平病理改变引起，识别这些恶化有助于理解 CVD 机制，并对已识别分子变化进行监测可用于开发早期诊断的新型生物传感器工具。本研究采用等离子体 SERS 纳米传感器，在动物模型中评估正常血压与高血压条件下红细胞性质的变化。结...
当前新冠疫情给全球医疗系统带来沉重负担，亟需快速、易用、低成本的现场监测系统用于诊断。早期快速诊断SARS-CoV-2对控制疫情至关重要。PCR、RT-PCR和ELISA等传统方法虽为金标准，但难以作为即时检测（POC）方案。表面增强拉曼光谱（SERS）具有高增强因子，可提供高特异性、高灵敏度和多组分定量检测结果，但缺乏POC装置。...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）疫情促使研究者开发快速、灵敏的检测方法。表面增强拉曼光谱（SERS）可为材料提供特征指纹，是潜在检测手段。本研究制备了用于检测SARS-CoV-2 S1（RBD）刺突蛋白的SERS传感器，由硅纳米线（SiNWs）基底修饰等离子体银纳米颗粒（AgNPs）构成，二者均通过湿化学方法制备...
本文综述了拉曼散射技术在生物传感器领域的新前景与机遇。拉曼散射源于非弹性光散射，散射光频率变化对应分子振动，可提供化合物化学指纹及生物分子结构与功能信息。自发拉曼散射信号弱，且易受瑞利散射干扰，因此发展了共振拉曼光谱（RRS）、相干反斯托克斯拉曼光谱（CARS）、受激拉曼光谱（SRS）以及表面增强拉曼光谱（SERS）等增强技术。SE...
自生物传感器问世以来，研究者常采用简单回归模型根据信号强度计算分析物含量。传统生物受体可提供高灵敏度与特异性，但无生物受体生物传感器因缺乏特异性识别元件，在保持低检出限和强特异性方面面临挑战。机器学习（ML）被引入以增强这类传感器性能，通过建模替代生物受体，在数据分析阶段重新引入特异性。本文综述了 ML 在成像、电子鼻（Enose）...
核酸生物标志物广泛用于病毒相关疾病检测。CRISPR-Cas反式激活现象可用于核酸高灵敏、高选择性检测，但通常需要PCR、RPA或LAMP等扩增步骤，流程复杂且可能假阳性。作者开发基于CRISPR-Cas12a的无核酸扩增生物传感器，并与表面增强拉曼光谱（SERS）系统结合。病毒DNA激活Cas12a后，切割连接拉曼探针功能化金纳米...
多孔氧化铝模板法因几何精确、成本低而受到关注。本文利用纳米多孔氧化铝膜制备纳米线森林，提出一种适合表面增强拉曼光谱（SERS）的自下而上纳米制造方法。金和铁通过膜的直通道电镀形成纳米线；其六方排列和极高密度可激发等离子体共振并检测拉曼信号。作者优化了减小孔距、从而降低电沉积后纳米线间距的方法，因为预测当间隙小于10 nm时光强增强因...
准确定量检测血液中多巴胺（DA）对多巴胺能功能障碍的早期诊断和发病机制分析至关重要，但患者体内 DA 浓度极低，检测仍具挑战。本文基于 DNA 辅助合成正交纳米二聚体（DaSON）策略，构建了一种微流控表面增强拉曼光谱（SERS）生物传感器，用于血清中 DA 的超灵敏、可靠检测。该传感器通过将 DA 适配体以特定取向修饰于 SERS...