细胞监测对于理解由应激因素、微生物入侵和疾病引起的生理状态与细胞异常至关重要。目前，多种技术被用于检测细胞异常及特定细胞来源的代谢物，以获取与健康相关的信息。传统上依赖仪器分析的方法正逐渐被采用新材料与新技术的传感系统所替代。已有多种传感系统通过识别细胞表面蛋白、质膜组分、分泌代谢物和DNA序列来实现细胞监测。传感系统可按识别靶标的...
生物传感器发展的重要限制之一是信噪比，受样品基质中血液等干扰因素影响。本研究利用Cell-SELEX从随机DNA文库中筛选出对肺炎链球菌具有特异性结合、而对非目标菌无显著结合的适配体，并将其固定于自合成磁性硅微球表面，构建适配体修饰的多巴胺@磁性硅微球（Apt@mMPs）。该微球通过适配体识别目标菌，并在外部磁场作用下实现从PBS或...
癌症是全球主要死因之一，尽管出现多种新疗法，仍造成大量死亡。利用高亲和力适配体进行靶向分子诊断和治疗已成为病理性血管生成和癌症治疗研究中的热门技术。本文批判性综述了多种基于适配体的诊断和治疗技术，包括适配体-纳米材料偶联、适配体-药物偶联（物理或共价）以及已成功用于生物标志物检测的生物传感器。结果表明，适配体可潜在地整合到靶向递送系...
17β-雌二醇（E2）是哺乳动物卵巢分泌的关键性类固醇激素，对人和动物内分泌系统具有显著影响，并在脑内发挥神经营养与神经保护作用。由于人和动物排泄物可使E2进入水体、土壤和食物链，低浓度暴露即可干扰内分泌、生殖发育和神经系统功能，因此对环境、食品、药品及人体样本中E2的灵敏检测具有重要意义。本文综述了基于不同生物识别元件的E2生物传...
二维材料在生物传感领域具有广阔前景，尤其是作为场效应晶体管（FET）中的传感通道。石墨烯是最常用且最具商业化潜力的二维材料之一，但将其用于生物传感仍需解决工作条件、灵敏度、选择性、可报告性和经济可行性等关键问题。基于石墨烯的场效应晶体管（gFET）通过生物受体-分析物结合事件引起石墨烯掺杂和/或静电门控效应，从而调制晶体管电学特性；...
内分泌干扰物是天然或人为产生的环境微污染物，可改变内分泌系统功能并最终损害代谢。双酚A（Bisphenol A, BPA）是其中最常见的污染物之一，常作为增塑剂用于环氧树脂和聚碳酸酯，因此监测不同环境中的BPA水平既重要又具有挑战性。近年来，针对BPA的检测方法不断涌现。本文对近十年发表的基于适配体的电化学、荧光、比色及其他BPA检...
食品与饮料中黄曲霉毒素的快速定量检测对预防肝癌等严重疾病具有重要意义。黄曲霉毒素由曲霉属产生，具有强致癌性和肝毒性，常见于谷物、坚果、乳制品等。本文综述了黄曲霉毒素主要类型、纳米材料在生物传感器中的作用，以及电化学、光学和石英晶体微天平(QCM)传感方法在食品与饮料样品检测中的应用。文中指出，纳米材料可增强传感性能，抗体、适配体、分...
全氟和多氟烷基物质（PFAS）被广泛用于工业产品，经长期环境生物累积后被证实具有毒性并可能致癌，因此亟需对其污染范围进行系统筛查。现有先进检测平台多依赖实验室，成本高、耗时长，不适合常规筛查；传统生物传感器如侧流层析试纸条难以应对PFAS ng/mL级监管限值、复杂环境基质及共存化学物质。为此，大量研究致力于开发仿生受体并将其集成到...
即时检测（POCT）在感染性和非传染性疾病诊断中具有重要价值，能够满足快速、灵敏、准确且无需复杂操作的需求。侧流层析试验（LFA）作为低成本快速生物分析工具，已在全球获得商业成功，并推动纳米技术进入疾病诊断。本文综述 POCT 的发展及其成为快速诊断方法的过程，重点阐述 LFA 的结构组成、检测模式、纳米标记物、成本效益、当前与未来...
食品安全的重要任务之一是有效监测农产品及其食品中的真菌毒素污染并预防其发生。真菌毒素监测需要多种分析手段，从昂贵的高精尖仪器方法，到成本显著降低的生物传感器乃至适合现场监测的一次性检测试纸。本综述按生物识别元件类型，总结近十五年来真菌毒素生物传感器的发展方向，概述抗体、分子印迹聚合物和适配体的应用，以及生物传感器在食品工业中的多样性...
适配体因可针对特定靶分子筛选、具有高亲和力和特异性、易于化学合成并引入功能基团，已成为有前景的生物识别元件。荧光适配体传感器凭借高灵敏度、高选择性、快速、检测流程简单和成本低等优势，被广泛用于疾病诊断与预防，可检测癌细胞、病毒以及核酸、蛋白、生物毒素和细菌等多种生物标志物。本文介绍了用于筛选高特异性适配体的SELEX方法，并以表格形...
由识别分子和纳米材料组成的纳米生物传感器已广泛用于疾病诊断、健康管理和环境监测。作为纳米生物传感器的一种，具有信号放大能力的分子特异性场效应晶体管（FET）生物传感器具有响应速度快、易于微型化和集成等突出优势，有望实现高灵敏度的分子检测与识别。适配体具有稳定性高和结构可调等内在特性，已成为 FET 传感领域最常用的生物识别单元之一。...
伯氏疏螺旋体复合群（Borrelia burgdorferi sensu lato, B. burgdorferi s.l.）主要由蜱传播，是莱姆病（Lyme disease, LD，又称莱姆螺旋体病）的病原体，属于影响人类的动物源性疾病。近年来，LD在全球范围内日益流行，甚至出现在既往无病例记录的国家。目前，莱姆螺旋体检测主要通过...
治疗药物监测（TDM）通过优化给药剂量，在重症患者中提高疗效并降低毒性。然而，现有血浆药物浓度检测方法常存在操作复杂、耗时长、结果回报慢等问题，限制了TDM在优化药物暴露中的应用。生物传感器利用生物识别元件快速、单步识别并定量目标分子，为这一难题提供了潜在解决方案。本文综述了生物传感器用于重症患者抗生素TDM的最新进展，包括支持单次...
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...
动物病毒感染是兽医疾病防控的重要问题，亟需快速、准确、经济且便携的病毒病原检测方法。核酸适配体（aptamer）可通过指数富集系统进化（SELEX）技术从随机核酸库中筛选，具有与抗体相似的高亲和力和高特异性，且稳定性好、易合成修饰、免疫原性低。本文综述了适配体及其传感器在动物病毒检测中的最新进展，比较了适配体与抗体在病毒诊断中的性能...
本文对可穿戴胰岛素生物传感器的研究进展与挑战进行系统综述。四十多年来，葡萄糖生物传感器已用于糖尿病管理，但血糖测量只是间接估算胰岛素剂量的方法，对依赖胰岛素患者至关重要。结合现有葡萄糖传感器开发连续胰岛素监测生物传感器，有望更准确评估胰岛素敏感性、调节胰岛素剂量，并推动可靠人工胰腺的发展。传统实验室胰岛素检测方法昂贵、耗时且缺乏实时...
随着可穿戴电子设备对生物标志物检测需求增加，柔性生物传感器受到广泛关注。石墨烯场效应晶体管（GFET）因高灵敏度、多功能性、快速响应和低成本，成为构建生物传感器的关键器件。GFET 通常由源、漏、栅三电极构成，石墨烯作为高迁移率导电通道，生物分子结合后可改变其局部电荷密度与电导，从而实现无标记、快速检测。柔性基底具有生物相容性、复杂...
生物亲和纳米探针是一类利用抗体、酶和核酸等生物分子特异性结合特性来检测食源性病原体的生物传感器。作为纳米传感器，它们能在食品样品中对病原体进行高特异性和高灵敏度检测，因此成为食品安全检测的有吸引力选择。其优势包括可检测低水平病原体、分析速度快和成本效益高；局限包括需要专用设备以及可能与其他生物分子发生交叉反应。当前研究重点在于优化生...
近期即时检测（POC）诊断技术的创新为在资源匮乏地区部署准确且负担得起的医疗方案开辟道路。抗体作为POC装置中的生物识别元件，因成本和制备障碍而应用受限。适配体作为短单链DNA/RNA结构，具有分子尺寸小、易于化学修饰、低或无免疫原性、可在短时间内可重复生成等优点，对开发灵敏且便携的POC系统至关重要。此外，过去改进生物传感器方案（...