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微生物细胞作为微生物：从药物递送到晚期生物传感器
摘要：提出的综述着重于基于微生物细胞的系统。这种方法基于微生物作为机器人的主要部分，该机器人负责运动，货物运输，在某些情况下是有用化学物质的产生。这种微型机器人中的活细胞既有优点又具有缺点。关于优点，有必要提及细胞的运动性，这可能是天然趋化性或光的动力，具体取决于生物体。有通过将纳米颗粒添加到其表面的方法来制造细胞的方法。今天，已经广泛讨论了此类微型机器人的发展结果。已经表明，有可能将不同类型的出租车组合起来，以根据微生物的细胞和解决任务的效率来提高微生物的控制水平。另一个优势是应用合成生物学的全部潜力，使细胞的行为更加可控制和复杂。在微型机器人应用的背景下讨论了货物，高级传感，开/关开关和其他有希望的方法的生物合成。因此，合成生物学应用提供了基于微生物细胞的微生物发育的显着观点。从微生物细胞的性质（例如外部因素的数量影响细胞，潜在的免疫反应等）等性质之后的缺点。他们在应用程序中提供了几个局限性，但不会根据微生物的细胞来降低微生物的明亮视角。
N/MEMS 生物传感器：简介
摘要。在 21 世纪，无论有望推动生物传感器发展的技术如何，生物传感器都受到了前所未有的广泛关注。随着最近 COVID-19 疫情的爆发，人们对恢复全球健康和福祉的关注和努力正在以前所未有的速度增长。开发精确、快速、即时护理、可靠、易于处理/复制且低成本的诊断工具的需求不断上升。生物传感器是手持式医疗包、工具、产品和/或仪器的主要元素。它们具有非常广泛的应用范围，例如附近的环境检查、检测疾病的发生、食品质量、药物发现、药物剂量控制等等。本章解释了纳米/微机电系统 (N/MEMS) 如何使技术朝着可持续、可扩展、超小型化、易于使用、节能和集成的生物/化学传感系统发展。本研究深入了解了 N/MEMS 传感器和集成系统在检测和测量生物和/或化学分析物浓度方面的基础知识、最新进展和潜在最终应用。本文解释了传导原理、材料、包括读出技术在内的高效设计以及传感器性能。随后讨论了 N/MEMS 生物传感器如何继续发展。本文还讨论了挑战和可能的机会。
基于 CRISPR 的生物传感技术在下一代即时诊断应用方面的进展
摘要：随着分子检测从诊断实验室转移到现场检测变得越来越普遍，对基于核酸的诊断工具的需求突然增加，这些工具具有选择性、灵敏度、对地形变化的灵活性，并且具有成本效益，可以协助即时诊断系统进行大规模筛查，并在疫情爆发和大流行时在偏远地区使用。基于 CRISPR 的生物传感器是一种很有前途的核酸检测新方法，该方法使用 Cas 效应蛋白（Cas9、Cas12 和 Cas13）作为极其专业的识别组件，可与各种读出方法（如荧光、比色法、电位法、横向流动测定等）结合使用，进行现场分析。在本综述中，我们介绍了将 CRISPR Cas 系统与传统生物传感读出方法和扩增技术（如聚合酶链式反应 (PCR)、环介导等温扩增 (LAMP) 和重组酶聚合酶扩增 (RPA)）相结合的一些技术方面，并继续阐述所开发的生物传感器在检测一些主要病毒和细菌疾病方面的前景。在本文的范围内，我们还讨论了最近的 COVID 大流行以及自其问世以来经过开发的众多 CRISPR 生物传感器。最后，我们讨论了 CRISPR Cas 系统在即时检测中的一些挑战和未来前景。
研究基于堆叠的源沟槽TFET
摘要：为了检测生物分子，提出了基于介电调节的堆叠源沟槽闸门隧道效果晶体管（DM-SSTGTFET）的生物传感器。堆叠的源结构可以同时使状态电流较高，并且较低的状态电流较低。沟槽栅极结构将增加隧道区域和隧道概率。技术计算机辅助设计（TCAD）用于对拟议的结构化生物传感器的灵敏度研究。结果表明，DM-SSTGTFET生物传感器的当前灵敏度可以高达10 8，阈值电压灵敏度可以达到0.46 V，亚阈值秋千灵敏度可以达到0.8。由于其高灵敏度和低功耗，该提议的生物传感器具有很高的前景。
用于实验室的超灵活巨磁电阻生物传感器......
电子产品已被用于各种应用，如可以监测周围环境的热量、质地、压力和应变的人工智能皮肤[6,7]，以及可拉伸的锂离子电池[8]，它可用作全柔性电路的电源。在传感领域，人们希望能够随着皮肤和器官等生物表面变形的传感器能够获得更可靠、更准确的信息，而柔性生物传感器是此类应用的有希望的候选者。最近，已经开发出具有各种机制的柔性生物传感器，包括电化学传感器[9,10]、等离子体传感器[11,12]、压电传感器[13,14]等，用于检测小分子[15,16]、蛋白质[17]、核酸[18]以及细菌[19]。
发光硅纳米线生物传感器的未来前景
摘要：本文探讨了发光硅纳米线 (NW) 在商业生物传感纳米器件这一日益发展的领域中的应用前景，用于选择性识别蛋白质和病原体基因组。我们通过薄膜金属辅助化学蚀刻法制备了室温下发射波长为 700 nm 的量子限制分形硅纳米线阵列，产量高，成本低。光的多次散射和弱局域化产生的迷人光学特性促进了硅纳米线作为高灵敏度和选择性光学生物传感平台的使用。在这项研究中，无标记硅纳米线光学传感器经过表面改性，可通过抗原-基因相互作用选择性检测 C 反应蛋白。在这种情况下，我们报告的最低检测限 (LOD) 为 1.6 fM，提高了在唾液或血清分析中检测不同动态范围的灵活性。通过改变纳米线表面的功能化程度，使其适应特定抗原，纳米线生物传感器的发光猝灭可用于测量乙肝病毒病原体基因组，无需 PCR 扩增，在真实样本或血液基质中的 LOD 约为 20 份。令人鼓舞的结果表明，纳米线光学生物传感器可以以前所未有的灵敏度（LOD 2 × 10 5 sEV/mL）检测和分离标记有 CD81 蛋白的细胞外囊泡 (EV)，因此即使在少量囊胚腔液中也可以测量它们。
可扩展石墨烯纳米结构上的定量中红外等离子体生物传感
光学生物传感器具有直接、实时和无标记生物分子检测的巨大优势。因此，由于它们具有高特异性和灵敏度、紧凑性和成本效益，因此已广泛应用于医疗保健、食品质量控制和药物发现领域。[1,2] 表面等离子体共振 (SPR) 技术一直是终端用户中占主导地位的技术，目前在光学生物传感器市场中占有最大份额。在传统的 SPR 系统中，来自薄金膜的高度受限等离子体场用于通过可见光折射测量来监测生物识别事件（即生物受体和目标分析物结合后引起的折射率变化）。[3] 同时，中红外 (mid-IR) 光谱在研究发展中引起了广泛关注，因为它显示出对生物分析物的联合分子特异性识别和定量的有希望的机会。中红外窗口范围在 2 至 20 µ m 之间，具有分子独特的振动吸收带，可通过光吸收进行特异性探测。[4,5] 因此，中红外光谱测量可以揭示生物分析物的分子指纹，提供有关其分子成分和结构组成的信息。然而，主要的挑战仍然在于克服 µ m 级红外波长和 nm 级生物分子之间的弱光学相互作用。表面增强红外吸收 (SEIRA) 光谱法已被提出通过采用支持高度亚波长表面结合光学模式的纳米结构超表面来克服较弱的光分子相互作用。[6] 最成熟的 SEIRA 平台基于支持局部 SPR (LSPR) 的金纳米结构，已证明生物分子检测（例如蛋白质和 DNA）可将 SEIRA 信号增强 10 到 100 倍。 [7–10] 尽管最近的 SEIRA 发展获得了更好的光学灵敏度（例如，采用金属-绝缘体-金属结构的完美吸收体设计），[11,12] 但金属基超表面由于缺乏光谱选择性和相对较差的红外场限制（典型衰减长度 ≈ 10 2 d ）而受到限制。[13]
使用基于CRISPR的生物传感器
摘要：热带疾病（TDS）是全球死亡率和死亡的主要原因之一。TD的出现和重新出现继续挑战医疗保健系统。几种热带疾病，例如黄热病，结核病，霍乱，埃博拉病毒，艾滋病毒，轮状病毒，登革热和疟疾爆发，导致世界各地的特征和流行病，导致数百万死亡。气候变化，移民和城市化，人满为患和其他因素的增加继续增加TD的传播。由于不合格的医疗保健系统以及缺乏清洁水和食物的机会，记录了更多的TDS病例。这些疾病的早期诊断对于治疗和对照至关重要。 尽管有许多诊断测定的进步和开发，但医疗保健系统仍然受到许多挑战的阻碍，包括低灵敏度，特定的特定城市，对训练有素的病理学家的需求，使用化学药品以及缺乏护理点（POC）诊断。 为了解决这些问题，科学家采用了CRISPR/CAS系统的使用，这些系统是模仿细菌免疫途径的基因编辑技术。 基于CRISPR的生物技术的最新进展显着扩大了用于诊断疾病和了解细胞信号通路的生物分子传感器的发展。 CRISPR/CAS策略在生物传感器领域发挥了出色的作用。 随着CRISPR的特定使用，最新的发展正在发展，CRISPR的特定使用旨在建立快速准确的传感器系统。 此外，该研究概述了CRISPR/CAS系统在检测与蚊子相关的TD的应用。这些疾病的早期诊断对于治疗和对照至关重要。尽管有许多诊断测定的进步和开发，但医疗保健系统仍然受到许多挑战的阻碍，包括低灵敏度，特定的特定城市，对训练有素的病理学家的需求，使用化学药品以及缺乏护理点（POC）诊断。为了解决这些问题，科学家采用了CRISPR/CAS系统的使用，这些系统是模仿细菌免疫途径的基因编辑技术。基于CRISPR的生物技术的最新进展显着扩大了用于诊断疾病和了解细胞信号通路的生物分子传感器的发展。CRISPR/CAS策略在生物传感器领域发挥了出色的作用。随着CRISPR的特定使用，最新的发展正在发展，CRISPR的特定使用旨在建立快速准确的传感器系统。此外，该研究概述了CRISPR/CAS系统在检测与蚊子相关的TD的应用。因此，本综述的目的是在病理学和流行病学方面提供有关与蚊子相关的TD的简洁知识，以及原核和真核生物中CRISPR的背景知识。
用于基于微阵列的生物传感的具有可点击防污聚合物涂层的金刚石表面
块体金刚石的一个重要且特别有趣的应用领域是量子技术。超纯单晶 CVD 和 HPHT 金刚石晶体为承载带负电的氮空位 (NV − ) 中心提供了近乎理想的环境 [7]，这是一种光致发光缺陷，可以作为量子比特运行，具有几乎无限的光稳定性。与 NV − 中心相关的电子自旋相关光致发光使其能够进行光学读出和初始化为已知状态。与 NV − 中心相关的物理学的发展推动了量子技术的进步，并促成了开创性的实验，例如量子计算 [8] 和量子通信的演示、[9] 在纳米尺寸体积中记录 NMR 光谱、[10] 活细胞中磁场的光学检测、[11] 和磁共振的光电片上检测。[12]
无人机群的GPS助攻攻击检测机制
摘要：基于受体的生物传感器的性能通常受到分析物的扩散，导致不合理的长期测定时间或缺乏特异性限制了由于非特异性结合的噪声而引起的灵敏度。交替的电流（AC）电动物及其对生物传感的影响是一个专门解决此问题的研究领域，可以通过电热效应，电流或电介型（DEP）来改善分析物的传质。因此，由于使用这些技术的提高了传质，因此已经显示出提高灵敏度，并通过数量级降低了测定时间。在具有现实样品基质避免非特异性结合的真实样品中实现高灵敏度至关重要，并且理想情况下，改进的传质应针对目标分析物。在本文中，我们介绍了将生物传感器与DEP相结合的方法，这是AC动力学方法具有最高的选择性。我们得出的结论是，尽管与许多挑战相关联，但对于多种应用，该方法可能是有益的，尤其是如果更多的工作致力于最大程度地减少非特异性绑定，DEP提供了