Synergetic Effects of Combined Nanomaterials for Biosensing Applications.
纳米材料已成为生物传感器开发的关键组分，因为纳米化合物可显著提升分析性能。其优势主要源于比表面积增大，从而提高待测物对识别单元的可达性；纳米材料还可凭借固有物理或化学性质为器件增值，甚至作为信号捕获的换能器。在众多纳米材料优于块体材料的实例中，将具有不同特性的多种纳米对象组合，可产生有助于新型或改进信号捕获方案的协同现象。本文以非穷...
The use of nanocrystal quantum dot as fluorophore reporters in molecular beacon-based assays.
分子信标(MB)生物传感器探针用于检测核酸靶标，在科学界受到极大关注。这种兴趣源于MB探针在独特敏感性和特异性方面的操作特性。MB生物传感器的设计不仅需要优化与核酸靶标杂交的环序列，或优化茎的长度以调节灵敏度，还需要选择合适的荧光报告基团，以便探针与靶序列杂交时产生信号转导读出。传统有机荧光染料大多用于MB检测中的信号报告，但与半导...
Aptamer-based nanobiosensors.
自1990年Larry Gold和Andrew Ellington分别发现适配体及指数富集系统进化（SELEX）方法以来，已超过二十年。基于适配体的多种优势，其已成为治疗与生物分析领域中抗体的有力竞争者。尤其由于适配体作为核酸的固有性质、靶标诱导的构象变化，以及氧化石墨烯（GO）基免固定化筛选方法甚至可用于双适配体，适配体生物传感器...
Fluorescent labels in biosensors for pathogen detection.
近年来，病原微生物感染已成为全球重大公共卫生问题，迫切需要高效、快速、低成本且易于使用的生物传感系统对病原进行监测。本文综述了不同荧光标记及其在基于荧光的生物传感器技术中的应用，重点讨论有机染料、纳米材料和稀土元素在细菌快速、直接、灵敏和实时识别中的作用。文中介绍了荧光素、罗丹明、花青染料、Alexa染料等有机荧光标记，以及量子点、...
Bionanotechnology. Colloidal nanoparticles as advanced biological sensors.
胶体纳米颗粒生物传感器受到高度关注，在基础研究与医学应用中具有广阔前景。本文综述了纳米颗粒开发、表面化学和生物传感机制的最新进展，并讨论多种技术如何推动其商业化与临床转化。近期成功实例包括在人血清中超灵敏检测癌症生物标志物，以及在活体内检测甲基汞。文章指出五个关键材料挑战，包括建立稳健的大规模纳米颗粒合成方法；同时提出五个更广泛挑战...
Nanomaterials for biosensing applications: a review.
生物传感器由具有对相应分析物独特特异性的生物或仿生识别单元定义。分析物常为生物来源，如细菌或病毒DNA，或感染/污染生物体免疫系统产生的蛋白质（抗体、抗原）；当存在具有特定特异性的生物识别单元时，也可以是葡萄糖或污染物等简单分子。生物传感器开发的关键挑战之一是高效捕获生物识别事件（信号转换）。换能器将分析物与生物元件的相互作用转换为...
Incidence of the core composition on the stability, the ROS production and the toxicity of CdSe quantum dots.
本文报道了在水相中合成巯基丁二酸（MSA）包覆的 CdSe 和三元合金 CdSe(S) 量子点（QDs）的方法，并系统比较了二者在尺寸、晶体结构、表面化学、光稳定性、活性氧（ROS）产生及细胞毒性方面的差异。两种量子点经 TEM、XRD、紫外-可见吸收和光致发光光谱表征，尺寸相近（约 2 nm），但核心组成和表面化学不同。结果表明，...
Micro and nanotechnologies enhanced biomolecular sensing.
本文作为社论，围绕微纳技术增强生物分子传感的主题，概述了该领域若干代表性进展。内容涵盖将纳米材料整合到传感表面或直接与分子探针结合，以提高目标物识别速度与检测灵敏度；利用自组装有机/无机纳米复合材料的特殊光谱特性，发展简便的均相检测体系并改善结合动力学；同时讨论微流控原理如何推动样品制备与生物传感功能集成，形成面向即时检测（POC）...
Biosensing with quantum dots: a microfluidic approach.
半导体量子点（QD）因其高量子产率、宽吸收、窄对称可调发射、长荧光寿命和优异抗光漂白等光学特性，已成为多种生物传感与生物探针技术中的信号发生平台。QD 在荧光共振能量转移（FRET）中可作为供体，并适合光学多重检测。然而，多数 QD 生物探针和传感技术依赖体相溶液环境，表面选择性结合常需较长时间达到稳态信号。微流控系统（MFS）可将...
Mitigation of quantum dot cytotoxicity by microencapsulation.
当CdSe/ZnS-聚乙烯亚胺（PEI）量子点（QD）被微封装在聚合物微胶囊中时，人成纤维细胞可受到保护，免受急性细胞毒性效应。作者比较了微封装与未封装量子点处理后细胞形态、摄取和活力方面的差异。具体而言，位于聚乙二醇（PEG）终止微胶囊内的量子点能够减少与细胞的接触以及被细胞摄取，从而提供一种保留量子点发光性能的工具，可用于细胞外...
Recent advances in nanotechnology applied to biosensors.
近年来，纳米材料在生物传感器中的应用取得重大进展，其对生物传感器基础发展的重要性已得到公认。特别是金纳米颗粒、碳纳米管、磁性纳米颗粒和量子点等纳米材料，因具有独特的物理、化学、光学、磁学性质，被积极研究用于生物传感器，使生物检测与材料科学之间形成新的交叉前沿。本文综述了该领域近几年的主要进展，探讨了纳米材料基生物传感器在疾病诊断和食...
Optical biosensors based on semiconductor nanostructures.
随着半导体基纳米结构在尺寸、形貌和组成上可精确制备，其独特的光物理与化学性质使其在生物传感领域受到广泛关注。通过表面修饰，这些纳米结构可获得更好的水溶性、生物相容性和生物识别能力，从而与生物分子形成杂化体系。本文综述了半导体纳米结构在光学生物传感中的主要应用，重点讨论量子点作为荧光生物探针的机制与优势，包括尺寸可调的窄带发射、宽吸收...
Quantum dots in molecular detection of disease.
半导体量子点（QDs）具有高量子产率、优异光稳定性和尺寸可调的窄发射光谱，可作为光谱标记与发光探针。本综述系统介绍量子点作为纳米生物传感器组装体中活性参与者的应用，指出以QDs替代传统分子荧光团可提升疾病分子检测性能。文章重点讨论多重靶标检测、基于重合分析的突变检测，以及基于QD-FRET的miRNA检测和DNA甲基化分析。由于QD...
Nanoscale labels: nanoparticles and liposomes in the development of high-performance biosensors.
生物传感器技术因其在医疗、国防、食品和环境监测中检测生物分子的能力而受到广泛关注。在生物传感器中，通常利用抗原–抗体或互补核酸等特异性结合事件，并通过标记信号分子产生可检测信号。本文系统综述了三类主要纳米标签——金属纳米颗粒、半导体纳米颗粒和脂质体——在新一代光学、电化学和质量换能生物传感器发展中的作用。文章简要解释了相关换能原理，...