Biosensors for Circular RNA Profiling in Biological Matrices.
许多疾病早期发现困难，因为常多年无症状发展。环状RNA（circRNA）因共价闭环结构而高度稳定，具有外切酶抵抗和长半衰期，并呈现疾病特异性表达，存在于生物流体中，便于无创监测分子标志物。传统检测技术依赖中心实验室、复杂仪器和专业人员，限制其临床普及和即时诊断应用；近期生物传感器技术进步使能在生物基质中快速、灵敏、高特异性检测cir...
Biosensors as transformative tools for multiplex detection of respiratory viral pathogens.
呼吸道病毒感染仍是全球重大公共卫生挑战，亟需快速、灵敏且可及的诊断方法。常规诊断技术如逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）、病毒培养和酶联免疫吸附试验（ELISA）分析性能高，但常受基础设施、成本和周转时间限制，难以用于去中心化或资源有限场景。本综述系统评述呼吸道病毒检测生物传感器技术的最新进展，重点讨论电化学生物传感器、CRISPR...
Research Progress on Point-of-Care Testing Technology for Mycoplasma Pneumonia.
肺炎支原体（Mycoplasma pneumoniae, MP）是儿童重要呼吸道病原体，常引起难治性和重症肺炎。快速、便携的诊断工具对临床管理至关重要。培养、ELISA和PCR等传统方法存在周期长、操作复杂或依赖实验室设备等不足。即时检测（POCT）技术因快速、便携、易用而成为MP诊断重点。本综述系统总结POCT平台进展，涵盖免疫学...
Advances in biosensor technologies for the detection of antimicrobial resistance in
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的持续上升凸显了对快速、灵敏且便携诊断技术的迫切需求。本文系统综述了生物传感器技术在金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）及其耐药基因检测中的最新进展，重点涵盖纳米材料、适配体、CRISPR/Cas系统和微流控芯片（lab-on-a-chip）平台的整合...
Recent advances and challenges in plant viral diagnostics.
植物病毒感染的准确及时诊断对病害防控和农业生产力至关重要。本文综述植物病毒诊断技术的最新进展与挑战，涵盖传统方法、生物传感器技术和先进序列学方法。酶联免疫吸附试验（ELISA）和基于 DNA 扩增的分子检测因可靠、准确仍被广泛使用；实时荧光定量 PCR（qPCR）、环介导等温扩增（LAMP）和重组酶聚合酶扩增（RPA）可提高灵敏度并...
PCR Independent Strategy-Based Biosensors for RNA Detection.
RNA是重要的信息与功能分子，参与生命过程调控、基因表达与遗传信息传递，其检测在疾病诊断、医学研究、遗传工程等领域应用广泛。目前RNA检测的金标准仍是逆转录定量PCR（RT-qPCR），但该方法操作复杂、成本较高，并依赖专业技术人员和大型仪器，难以快速应用于现场检测。无PCR（PCR-free）技术因成本低、操作简便、无需大型仪器，...
Applications of Graphene Field Effect Biosensors for Biological Sensing.
本章系统综述了石墨烯场效应晶体管（gFET）生物传感器在生物传感中的原理、应用与进展。石墨烯具有高载流子迁移率、化学稳定性、二维表面原子特性及无需钝化层即可与电解质直接接触等优点，适合构建无标记、实时、低成本的场效应传感界面。文章介绍了从离子敏感场效应晶体管（ISFET）、生物场效应晶体管（BioFET）到gFET的演变，重点说明液...
Application of CRISPR Cas Systems for Biosensing.
生物传感器的核心在于对生物标志物的高灵敏、高选择性识别与定量。传统识别元件如抗体依赖分子相互作用，信号转导需额外设计；而 CRISPR-Cas 系统具有可编程核酸切割能力，本身兼具识别与执行功能，可用于构建简单界面和分子电路，检测蛋白质、核酸等多种靶标。本文作为《CRISPR-Cas 系统在生物传感中的应用》特刊编辑前言，旨在展示 ...
Emerging Landscape of SARS-CoV-2 Variants and Detection Technologies.
2019年出现的严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）在全球引起高发病率和死亡率。作为RNA病毒，SARS-CoV-2通过随机突变不断产生遗传变异，尽管多数国家已批准5岁以上人群接种新冠疫苗，但确诊人数仍持续上升，因此早期诊断对疫情防控至关重要。目前SARS-CoV-2检测主要依赖逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR），...
Electrochemical Biosensors for Pathogen Detection: An Updated Review.
电化学生物传感器是一类利用电化学换能器执行功能的生物传感器。近几十年来，已开发多种用于病原检测的电化学生物传感器，并从换能元件、生物识别元件和电化学方法等方面进行了系统研究。本综述讨论可用于病原识别的生物识别元件，包括抗体和适配体，并重点讨论换能器与电极改造在传感器设计中的整合。病原检测方法可按样品制备和二次结合过程分类。电化学生物...
Editorial: Synthetic biology for the sustainable production of biochemicals in engineered microbes.
本文是一篇关于合成生物学用于工程微生物可持续生产生物化学品的编辑导言。作者指出，化石资源大量使用导致温室气体排放增加，微生物细胞工厂为可再生化学品生产提供了重要途径。与传统随机诱变和筛选相比，合成生物学可通过非天然合成途径设计、模块化途径组装、动态感知与调控、区室化、途径平衡与重连、辅因子工程以及生物分析物高通量筛选等策略，加速菌株...
Current Advances in Paper-Based Biosensor Technologies for Rapid COVID-19 Diagnosis.
自2019年11月SARS-CoV-2在中国武汉首次报告以来，2019冠状病毒病（COVID-19）大流行对全球数十亿人造成重大经济社会影响。虽然基于聚合酶链反应（PCR）的技术是检测患者SARS-CoV-2的可靠方法，但医疗机构对低成本、快速、舒适且准确的即时检测（POCT）需求迫切。本综述介绍了SARS-CoV-2病毒结构及源自...
Advances in the Development of Phage-Based Probes for Detection of Bio-Species.
噬菌体（phage）作为新兴纳米探针，已被用于检测多种生物物种，包括生物标志物分子和病原微生物。纳米级噬菌体可在表面展示任意序列的外源肽或抗体单链可变片段（scFv），从而特异性结合动物细胞、细菌、病毒和蛋白分子等靶标。金属纳米颗粒具有独特的等离子共振效应，金、银和磁性纳米材料广泛用于可视化检测。噬菌体可与金属纳米颗粒组装形成有机-...
Novel Biorecognition Elements against Pathogens in the Design of State-of-the-Art Diagnostics.
感染性病原体，尤其是细菌和病毒，导致全球大量住院和死亡。为多种感染性疾病提供有效且及时的诊断具有挑战性。传统诊断方案虽然技术先进，但复杂且常在资源有限地区难以获得。一种替代策略是开发可在即时诊疗（POC）场景下便捷、低成本且可靠使用的快速诊断工具。生物传感器和其他需要生物识别元件以准确鉴定致病病原体的 POC 诊断工具正在发展中，其...
Multiplex Biosensing for Simultaneous Detection of Mutations in SARS-CoV-2.
由严重急性呼吸综合征冠状病毒2型（SARS-CoV-2）引发的新冠疫情已成为近几十年来全球最大公共卫生紧急事件。SARS-CoV-2基因组中已发现数千个突变，部分突变株传播力更强，可能取代原始毒株。近期，B.1.1.7（Alpha）、B.1.351（Beta）和B.1.617.2（Delta）等具有更高传播性的变异株被检出，并在全球...
COVID-19 rhapsody: Rage towards advanced diagnostics and therapeutic strategy.
新冠疫情对全球公共卫生构成严重威胁，亟需快速诊断与有效治疗。传统核酸检测如实时逆转录PCR具有较高特异性和敏感性，但存在假阴性、耗时长及样本核酸不足等问题。本文综述了多种现代诊断技术，包括生物传感器、CRISPR-Cas核酸检测、下一代测序、血清学、数字诊断和影像学方法，并比较其快速、灵敏、便携等优势。同时，文章总结了常规药物治疗、...
Recent advances in biomedical, biosensor and clinical measurement devices for use in humans and the potential application of these technologies for the study of physiology and disease in wild animals.
实现更精准诊断与连续健康监测的目标，推动了医学传感与生物传感器技术成为资金充足、发展迅速的研究领域。该领域涵盖多个子方向，需要工程师、化学家、生物化学家和临床医生跨学科协作。当前主要趋势是开发有效的即时检测（POCT）以及植入式/可穿戴技术，用于早期诊断和连续监测。本综述概述器件工程、化学、纳米科学和生物分子检测等相关领域的最新进展...
Molecular Diagnostic Tools for the Detection of SARS-CoV-2.
由SARS-CoV-2引发的疫情已全球感染超5000万人，约120万人死亡。疫苗试验仍在临床阶段，控制COVID-19主要依赖可靠病毒检测与隔离措施。因此，快速、经济、可重复的检测对及时识别和治疗感染者很重要。诊断主要靶标为病毒RNA及编码蛋白。目前COVID-19检测采用多种分子平台和血清学诊断，后者灵敏度约71%，但存在灵敏度、...
Recent trends in analytical and digital techniques for the detection of the SARS-Cov-2.
由SARS-CoV-2引发的全球新冠疫情构成前所未有的人道主义危机。鉴于其影响严重，亟需开发灵敏、特异、快速且可负担的临床诊断技术。实时逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）平台被视为检测病毒RNA的金标准，但可能受误差影响并存在假结果风险，从而影响疾病管理。已开发多种现代技术，对SARS-CoV-2相关病毒组分或免疫应答具有更高灵敏度...
A Primer on Emerging Field-Deployable Synthetic Biology Tools for Global Water Quality Monitoring.
追踪联合国可持续发展目标6.1“实现人人公平获得安全可负担饮用水”的进展，需要开发简单、低成本的水质监测工具。合成生物学快速发展，有望通过从自然界分离DNA编码的传感元件并重新组装，构建可现场部署的“生物传感器”，用于检测致病性或化学性水污染物。本文概述了合成生物学支持的水质监测策略，并将其与既往用于检测三种优先污染物（粪源病原菌、...