镰状细胞病（SCD）和地中海贫血是需要准确诊断以有效管理和改善患者预后的遗传性疾病。纳米技术的发展为创新、精准检测方法提供了途径，可提高灵敏度和特异性。本系统综述旨在评估用于SCD和地中海贫血的纳米技术检测方法的分析性能，并识别最灵敏的纳米技术方法。通过五个数据库（ScienceDirect、PubMed、Embase、Google...
金纳米颗粒（AuNPs）因低毒性、高比表面积、良好导电性、催化活性、表面等离子共振及生物相容性，已被广泛用于传感与生物医学应用。然而，原始AuNPs易氧化和快速聚集，限制了其传感性能。通过有机和无机材料功能化可克服上述问题，其中碳基材料如活性炭、石墨烯、碳纳米管、石墨氮化碳、环糊精、富勒烯、凝胶、聚合物、海藻酸盐、壳聚糖、生物炭、煤...
近几十年来，开发简单可靠的化学与生物分子检测技术日益重要，广泛应用于医学、生物技术、食品安全和环境监测。适配体传感器因高选择性、高灵敏度和多靶点适用性受到关注。将适配体传感器与纳米技术，尤其是金纳米颗粒（Au NPs）结合，显著提升了器件性能。Au NPs具有高比表面积、化学稳定性和优异光学性质，可实现信号放大、降低非特异干扰并提高...
金纳米颗粒（Au NPs）因独特性质在药物递送和抗癌研究等多个重要领域具有重要意义。金纳米颗粒具有显著光学特性，可增强其在诊断用生物传感器开发、光热治疗与光动力治疗、靶向药物递送及生物成像中的应用。金纳米颗粒表面可广泛修饰，已被用于递送核酸、药物和蛋白质等多种分子。此外，金纳米颗粒具有强局域表面等离子体共振（LSPR）特性，有利于表...
金纳米颗粒（AuNPs）的基因毒性存在争议：一种观点认为其通过直接损伤 DNA 起作用，另一种观点认为其通过活性氧（ROS）介导氧化损伤。该争议限制了 AuNPs 在生物医学中的广泛应用。为澄清该问题，本研究采用四维原子力显微镜（4D AFM）在无 ROS 条件下体外考察 AuNPs 对 DNA 的直接损伤能力，并进一步检验粒径与表...
基于金纳米技术的分子生物学应用对分子和细胞水平的诊断与治疗具有革命性影响。等离子体共振、生物化学与光电工程的结合提高了分子乃至原子水平检测的可能性，使医学研究具备细胞层面的应用潜力。许多研究团队正朝此方向努力。金纳米颗粒优异的解析特性不仅可作为新药研发中基因测序的有效药物筛选工具，也可作为检测血糖、抗原-抗体分析等生理功能的重要工具...
截至2022年8月，严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）已造成约640万人死亡并感染超过6亿人，全球研究者亟需快速、选择性强的检测方法。比色生物传感器因敏感、简单、快速、低成本，被视为酶联免疫吸附试验（ELISA）和聚合酶链反应（PCR）的替代方案。本研究系统检索Scopus（16篇）、Web of Science（...
食品中由细菌、真菌和藻类产生的微生物毒素污染日益严重，亟需快速、简便、低成本的痕量检测工具。比色检测因操作简便、响应快、成本低且可肉眼判读，有望替代传统方法，但其低检出限仍是限制食品污染物现场应用的关键挑战。为此，研究者常采用纳米材料构建比色生物传感器。金纳米颗粒（AuNPs）因合成简便、生物相容性好、表面功能可调及理化性质可调，成...
癌症预后依赖早期诊断。金纳米颗粒（AuNPs）因独特光学性质、易制备、生物相容、表面可控、稳定及局域表面等离子体共振（LSPR）特性，在生物医学研究中受到重视。基于 AuNPs 的光学生物传感器可显著提高器件的灵敏度、特异性、分辨率、穿透深度、对比度和检测速度。其关键光学特征包括 LSPR、表面增强拉曼散射（SERS）和发光。AuN...
随着硫醇成本较高，多聚腺嘌呤（poly-A）DNA 功能化金纳米颗粒受到关注。冷冻是一种将 poly-A DNA 固定到金纳米颗粒上的有效方法，但其机制尚不清楚。本文通过实验提供了相关认识：（1）DNA 负载密度与 poly-A 链长基本无关；（2）DNA 在金纳米颗粒表面密集堆积，生物界面具有特殊稳定性，不符合已有“包裹”模型；（...
沙门氏菌是主要食源性病原菌，可致腹泻、发热和腹痛，严重时可致死。快速、选择性检测沙门氏菌对预防食源性疾病暴发具有重要意义。纳米生物传感器具有灵敏度高、操作简便、速度快、成本低等优点，可作为酶联免疫吸附试验（ELISA）和聚合酶链反应（PCR）的替代方法。本研究系统检索并分析2010—2021年发表于三个数据库中关于核酸基纳米生物传感...
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...
报道了利用重组大肠杆菌在体内生物合成铁氧化物纳米复合材料（NCs）的新策略。该策略首先将化学合成的四氧化三铁（Fe3O4）纳米颗粒内化到表达植物螯合肽（PC）和/或金属硫蛋白（MT）的重组大肠杆菌中，随后加入金离子或银离子，由PC和/或MT在Fe3O4表面还原金属离子，分别生成AuFe3O4和AgFe3O4纳米复合材料。通过透射电子...
金纳米颗粒合成简单，因生物相容性好、导电性强且易于与适配体等生物分子功能化，已在医学和生物技术中广泛应用。适配体-金纳米颗粒偶联结构兼具适配体与金纳米颗粒的特性，包括高结合亲和力、高生物相容性、增强靶标选择性和较长循环半衰期。由于其独特的光学与电化学特性，适配体-金纳米颗粒在生物传感器系统设计中受到广泛关注。基于适配体-金纳米颗粒的...
近二十年来，SARS-CoV、MERS-CoV及SARS-CoV-2等高致病性人类冠状病毒相继出现，造成全球大量死亡；蚊媒病毒和血源性病毒也显著增加重症死亡风险。目前尚无特效药物，因此需要不牺牲准确性的早期快速检测。基于纳米材料的生物传感器因生物活性与独特传感性能而受到关注，可检测临床样本中的核酸、适配体和蛋白；纳米技术还推动微型化...
生物传感技术是传统分析方法的重要替代手段。适配体传感器因高特异性、选择性和灵敏度而受到关注。将适配体作为生物识别元件与金纳米颗粒（AuNPs）探针结合，因其成本低、可现场检测并可用肉眼观察而日益普遍。氢键、核酸杂交、适配体-靶标结合、抗原-抗体结合、拉曼特征、酶抑制和酶模拟活性是 AuNPs 基光学适配体传感器的主要传感策略。本综述...
自Clark和Lyon提出葡萄糖生物传感器概念以来，相关研究持续快速增长。本综述系统回顾近五年将酶固定化于金纳米颗粒（AuNPs）用于葡萄糖电化学生物传感器的方法，重点涵盖共价结合、吸附、交联、包埋和自组装单分子层（SAMs）五类策略。文章逐一介绍各修饰方案的实验流程、界面结构及其对传感器性能的影响，并比较不同固定化方法在灵敏度、检...
生物传感器是监测环境污染、检测有毒元素及生物危害细菌/病毒，并用于临床诊断的重要工具。近二十年来，其应用已扩展至军事、医疗、工业过程控制、环境监测、食品质量控制和微生物学等领域。生物传感技术已从基于生物体在体外表征的体外研究，发展为纳米制造赋能的微型化生物传感器。纳米技术的引入催生了新型传感器与传感机制，并显著提高了现有生物传感器的...
生物传感器是一种将生物响应转换为电信号的受体-换能器一体化器件。近十年来，由于其在医疗健康与疾病诊断、环境监测、水质与食品安全监测以及药物递送等领域的广泛应用，生物传感器的设计与开发成为研究热点。生物传感器发展的主要挑战包括：高效捕获生物识别信号并将其转换为电化学、电学、光学、质量或声学信号；提高换能器性能，如灵敏度、响应时间、重现...
基于局域表面等离子共振（LSPR）的比色传感器因其在生物传感器和化学传感器中的应用而受到关注。LSPR 的独特光学效应源于贵金属纳米结构（如金、银、铝）及其周围环境的折射率；当纳米材料结构或环境改变时，其光学性质发生变化，可通过光谱技术或肉眼观察。基于比色探针的 LSPR 可提供简单、快速、实时、无标记且灵敏的生物化学检测，适用于即...