呼吸道病毒对人类健康构成严重威胁，并可引发毁灭性流行病，因此亟需快速、灵敏、准确的方法鉴定和定量病毒。电化学生物传感器用于呼吸道病毒检测已成为发展最快的领域之一。本文系统综述了电化学生物传感器在呼吸道病毒检测中的最新进展，内容按呼吸道病毒常见检测对象、电化学生物传感器基础、用于呼吸道病毒检测的电化学生物传感器以及未来挑战展开。文中介...
本文提出并实验演示了一种用于传感应用的模块化微环激光器（MML）腔。与传统简单环腔相比，MML 将激光腔划分为多个可独立设计的区域，使灵敏度、功率效率、自由光谱范围等生物传感器性能参数能够半独立优化，从而减少设计折中。作者基于 Al2O3:Yb3+ 集成光子平台制备了第一代 MML 器件，并进行了激光与传感性能测试。器件光纤到光纤斜...
快速检测感染对于阻断严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）传播至关重要。本研究在荷兰一家非住院症状人群检测点，现场评估Roche SD Biosensor SARS-CoV-2快速抗原检测试纸条，并与逆转录PCR（RT-PCR）和病毒培养结果比较。研究纳入970名参与者，采集鼻咽拭子，现场按说明书完成抗原检测，同时用R...
2019冠状病毒病（COVID-19）已波及全球所有有人口地区，并对日常生活造成严重破坏。因此，可靠且灵敏的病毒传感系统对于及时感染检测和传播防控至关重要。本文提出一种热等离子体辅助双模转导（TP-DMT）概念，将无扩增的直接病毒RNA检测与基于循环荧光探针切割（CFPC）的扩增检测相结合，构建灵敏且可自验证的等离子体纳米平台，可在...
本文构建了一种基于外切酶III（ExoIII）辅助杂交链反应（HCR）信号放大的电化学发光（ECL）DNA生物传感器，用于高灵敏检测转基因水稻BT63 DNA。传感器以磁控玻璃碳电极为基底，负载Fe3O4@Au磁性金纳米粒子，并通过Au–S键固定巯基修饰捕获探针CP，再用巯基乙醇封闭非特异位点。检测时，目标DNA打开三螺旋DNA分子...
液晶生物传感器可作为检测生物分子和化学事件的有效、简单且早期检测工具。本文以室温向列相液晶4'-戊基-4-联苯碳腈（5CB）为传感与换能材料，研究其对溶液中人血清白蛋白（HSA）的检测。作者采用偏光显微镜（POM）、温度依赖拉曼光谱和分子对接等多种技术，考察HSA存在下5CB指向矢重构及界面取向变化。POM结果显示，HSA加入后，5...
苔藓植物（包括泥炭藓）常见于高山和北方地区，尤其在泥炭地中，全日照会使其暴露于紫外辐射的损伤效应。含有紫外保护化合物的泥炭藓可能为替代合成防晒霜提供天然生物质来源。本研究采用甲醇提取和碱提取，获得三种常见泥炭藓（Sphagnum magellanicum、S. fuscum、S. fallax）中潜在化合物及与细胞壁结构相关的化合物...
单原子催化剂因金属原子利用率高、活性位点丰富和催化活性强而备受关注。本文通过球磨混合三聚氰胺、L-丙氨酸和 RuCl3，并在氮气保护下 500 °C 热解，制备了单原子钌生物模拟酶 Ru-Ala-C3N4，用于同时电化学检测人体内共存的多巴胺（DA）和尿酸（UA）。TEM、EDX、HAADF-STEM 和 XPS 表征表明，Ru 原...
量子点（QDs）是尺寸2–10 nm的合成半导体纳米晶，因量子限域效应具有高摩尔吸收系数、抗化学降解、高量子产率及尺寸可调发射等独特光电性质。与有机荧光染料相比，QD发射带更窄、吸收带更宽，有利于细胞成像和生物传感中的多目标检测。随着纳米材料被集成到微流控系统，微流控技术凭借其经济、可重复、易修饰和易与其他技术集成的优势，加速了纳米...
冠状病毒对公共卫生构成严重威胁。目前2019冠状病毒病（COVID-19）诊断主要依赖逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）遗传物质，但疫情高需求下需要更简单、快速且可靠的替代方法。基于生物传感器的诊断方法因含有特异性识别病毒生物标志物的生物材料，可作为选择性快速检测病毒颗粒的替代...
硼掺杂金刚石（BDD）因宽电位窗、低背景电流和良好电化学稳定性，被广泛用于构建高性能电化学生物传感器。本文通过微波等离子体化学气相沉积（CVD）在 BDD 薄膜上制备了纳米石墨/BDD（NG-BDD）复合电极。在富硼高温条件下，BDD（111）晶面的 sp3 金刚石结构部分转化为 sp2 石墨相，形成尺寸为 70–500 nm 的纳...
本文讨论聚焦于通过非侵入体液采样连续监测代谢物的新兴生物传感器技术，强调在行动受限人群、资源受限环境和恶劣环境中的生理监测。随着创新理念在医疗技术中的兴起，传统医学正转变为连接医生与患者的可持续纽带，以提供更快的疾病诊断方案。未来医疗将赋能用户自主管理健康。大数据、预测分析与物联网（IoT）技术的融合，展示了将医学诊断积累的大量健康...
尿液总蛋白检测是监测糖尿病肾病的重要指标，但现有方法多依赖大型、昂贵的实验室化学分析仪，难以用于即时检测或家庭监测，且无法实时读数。本研究开发了一种微型光电生物传感器，采用垂直腔面发射激光器（VCSEL）作为激发源，并结合蛋白诱导荧光增强（PIFE）快速蛋白检测法，可在数秒内动态测量蛋白加标缓冲液、血清和尿液中的蛋白浓度。该传感器在...
同时检测食品中展青霉素（PAT）和赭曲霉毒素A（OTA）对防止毒素进入人和动物机体具有重要意义，但多靶标同步检测仍具挑战。本文开发了一种基于金纳米颗粒修饰黑磷（AuNPs-BP）纳米材料的电化学适配体传感器，用于苹果汁中 PAT 和 OTA 的同时检测。AuNPs-BP 作为传感平台，可负载多种不同电化学信号分子功能化的适配体。研究...
银及其离子形式Ag+在工业与日常生活中应用广泛，但Ag+污染会严重威胁人体健康和生态环境。传统Ag+检测方法如ICP-MS、ICP-AES、原子吸收光谱和荧光光谱等存在成本高、仪器复杂、操作要求高等不足。为此，本研究设计了一种基于杂交链式反应（HCR）信号放大的Ag+荧光生物传感器。该传感器利用胞嘧啶-Ag+-胞嘧啶（C-Ag+-C...
聚二炔（PDA）是一类具有交替双键共轭主链的多功能聚合物，其光学性质源于主链中的π-π相互作用。当外部刺激扰动PDA主链时，PDA可发生蓝-红比色转变，并在红区发射荧光。由于两亲性二炔单体可自组装成膜、囊泡、管等结构，且合成膜易于进行化学修饰，PDA平台可引入抗体、适配体、酶或DNA探针等识别元件，通过受体-配体相互作用实现无标记生...
为无创评估肠道菌群状态，甲醇（MeOH）受到关注。本研究开发并比较了两种液相甲醇生物传感器。一种称为 AOD 电传感器，利用酒精氧化酶（AOD）和氧电极，通过 AOD 催化氧化 MeOH 引起的氧消耗进行电化学测量。另一种称为 AOD-FALDH 荧光传感器，利用 AOD 与甲醛脱氢酶（FALDH）的级联反应并结合光纤传感器，检测双...
本研究开发一种用于检测产毒白喉棒状杆菌 tox 基因片段的电化学基因传感器，以完善白喉感染早期快速准确诊断的电化学方法流程。通过优化电化学茎环探针结构，并筛选真实非对称 PCR（aPCR）产物的检测条件，发现检测缓冲液中镁离子和有机溶剂浓度对传感器响应至关重要。在最优条件下，该传感器可在 5 min 内选择性检测低至 20.8 nM...
本研究开发了一种具有阴极背景信号的高灵敏、高选择性光电化学生物传感器，用于检测癌胚抗原（CEA）。该传感器基于新型等离激元TiO2@Au纳米颗粒//CdS量子点（TiO2@Au NPs//CdS QDs）光电流方向切换体系，并结合杂交链式反应（HCR）实现信号放大。首先，通过抗坏血酸原位还原分散在TiO2表面的金纳米颗粒，成功制备了...
可穿戴透皮酒精浓度（TAC）设备若能将 TAC 转换为具有定量意义的呼气酒精浓度（eBrAC）估计，可成为自然环境中监测饮酒行为的有价值工具。研究团队已开发基于物理与生理的数学模型，从 TAC 估算 eBrAC，但多种因素如何影响模型准确性尚不清楚。胃内容物已知影响呼气酒精浓度（BrAC），但其对 BrAC–TAC 关系的影响尚未研...