生物传感器在新冠病毒检测中的应用

doi:10.6023/A22120483

化学学报 ›› 2023, Vol. 81 ›› Issue (3): 253-263.DOI: 10.6023/A22120483 上一篇下一篇

综述

生物传感器在新冠病毒检测中的应用

朱子煜, 梁阿新, 浩天瑞霖, 唐珊珊, 刘淼, 解炳腾, 罗爱芹^*()

北京理工大学生命学院分子医学与生物诊疗工业和信息化部重点实验室北京 100081

投稿日期:2022-12-03 发布日期:2023-02-15

作者简介:

朱子煜, 北京理工大学生命学院2021级生物学专业硕士研究生. 2021年进入北京理工大学生命学院罗爱芹教授课题组进行研究生阶段学习. 目前主要从事面向新冠病毒快速检测的生物传感技术研究.

梁阿新, 博士, 北京理工大学生命学院助理研究员, 2021年于北京理工大学获得理学博士学位. 主要从事电化学生物传感器构建、纳米多孔材料制备与微纳加工的研究. 先后在国际高水平期刊发表SCI论文14篇, 以第一发明人申请国家发明专利4项(已授权2项).

浩天瑞霖, 北京理工大学生命学院2021级生物学专业硕士研究生. 2021年进入北京理工大学生命学院罗爱芹教授课题组进行研究生阶段学习. 目前主要从事基于COFs的电化学生物传感器的研究.

唐珊珊,北京理工大学生命学院2019级生物医学工程专业博士研究生. 2019年进入北京理工大学生命学院罗爱芹教授课题组进行博士研究生阶段学习. 目前主要从事基于电化学生物传感器应用与疾病标志物同时检测的研究.

刘淼, 北京理工大学生命学院2020级生物学专业博士研究生. 2020年进入北京理工大学生命学院罗爱芹教授课题组进行博士研究生阶段学习. 目前主要从事分子印迹电化学传感器的制备及其在心脑血管疾病生物标志物中的应用研究.

解炳腾, 博士, 生命学院助理教授. 目前的研究方向为解析肿瘤发生机制, 筛选新的抗癌靶点, 构建新型疾病标志物传感器. 获得国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国博士后基金资助. 现已在Cell Research, Science Advances, Cancer Research等杂志发表SCI论文30余篇, 申请国家发明专利2项.

罗爱芹, 北京理工大学生命学院院长, 教授, 博士生导师, 工业和信息化部分子医学与生物诊疗重点实验室主任. 主要研究方向为分子识别与生物传感、生物医学分析与检测研究. 主持或承担项目20余项, 包括国家自然科学基金面上和重点项目、部委重点基础研究项目、部委重大专项、国际合作基金等.

^†共同第一作者

基金资助:
国家重点研发计划(2019YFA0904104)

Application of Biosensors in the Detection of SARS-CoV-2

Ziyu Zhu, Axin Liang, Ruilin Haotian, Shanshan Tang, Miao Liu, Bingteng Xie, Aiqin Luo()

Key Laboratory of Molecular Medicine and Biotherapy, the Ministry of Industry and Information Technology, School of Life Science, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081

Received:2022-12-03 Published:2023-02-15
Contact: *E-mail: aqluobit@163.com
About author:
^†These authors contributed equally to this work
Supported by:
National Key Research & Development Program of China(2019YFA0904104)

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摘要/Abstract

自新型冠状病毒肺炎(COVID-19)爆发以来, 准确高效、快速便捷的新型冠状病毒(SARS-CoV-2)筛查越来越在疫情防控中体现出其重要性. 传统的检测方法无法满足短时间内SARS-CoV-2大规模感染时的检测需求. 生物传感技术具有灵敏度高、选择性好、低成本、易于微型化等优点, 其检测时间短的优势还可用于开发即时检测设备, 是临床诊断中实时检测SARS-CoV-2的潜在替代方案. 本综述简要阐述了光学生物传感器、电化学生物传感器、可穿戴式生物传感器、磁性生物传感器、金纳米颗粒生物传感器以及适配体生物传感器的构建方法、工作原理, 并总结了其在新冠病毒检测领域的最新应用. 最后本综述对生物传感器在新冠病毒检测领域的技术瓶颈与未来的发展趋势进行了总结与讨论.

关键词: 新冠病毒, 生物传感器, 检测

Since the outbreak of COVID-19, it is becoming important to screen SARS-CoV-2 with high accuracy, high efficiency, and rapidness, for epidemic prevention and control. Conventional detection technologies can not satisfy the requirements of examining massive people in a very short time. Biosensor technology, with the advantages of high sensitivity, good selectivity, low cost, easy miniaturization, and short detection time, is being used to develop real-time detection equipment, thus as a potential alternative for real-time detection of SARS-CoV-2 in clinical diagnosis. In the present study, the authors summarized the construction methods and principles for optical biosensors, electrochemical biosensors, wearable biosensors, magnetic biosensors, gold nanoparticle biosensors, and aptamer biosensors, followed by the introduction of the current application of multiple biosensors in SARS-CoV-2 detection. Conclusively, the technical bottlenecks and future development trends of biosensors in SARS-CoV-2 detection are proposed.

Key words: SARS-CoV-2, biosensor, detection

引用此文

朱子煜, 梁阿新, 浩天瑞霖, 唐珊珊, 刘淼, 解炳腾, 罗爱芹. 生物传感器在新冠病毒检测中的应用[J]. 化学学报, 2023, 81(3): 253-263.

Ziyu Zhu, Axin Liang, Ruilin Haotian, Shanshan Tang, Miao Liu, Bingteng Xie, Aiqin Luo. Application of Biosensors in the Detection of SARS-CoV-2[J]. Acta Chimica Sinica, 2023, 81(3): 253-263.

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图/表 8

Techique	Apparatus	Time required	Sensitivity	Detection limit	Detection range	参考文献
Chest CT scan	CT machine	—	97%, 25%	—		[30]
RT-PCR	PCR apparatus	4 h	71%	—		[31]
MNPs with RT-PCR	PCR apparatus	Around 30 min	—	10 copies		[32]
Colorimetric assay	Water bath	30 min	97.6%	60 copies per μL	60~1000 copies per μL	[33]
ELISA reder	ELISA machine	2 h	87.3%	—		[34]
Plasmonic biosensor	Dual-functional LSPR System	—	3.7 RNA copies	0.1 fmol/L	0.1~10 fmol/L	[35]
Electrochemical biosensor	Electrochemical work station	Few min	0.21 fmol/L	0.63 fmol/L	0.63 fmol/L~ 1 μmol/L	[36]
Field-effect transistor- based biosensor	Semiconductor analyzer	—	—	2.42×10² copies/mL		[37]

表1. 不同SARS-CoV-2检测方法的比较

Table 1. Comparison of different SARS-CoV-2 detection methods

图1. 新型生物传感器检测新冠病毒概述示意图

Figure 1. Overview of novel biosensors to detect SARS-CoV-2

图2. 基于横向免疫分析的SARS-CoV-2病毒感染检测[34]

Figure 2. Detection of SARS-CoV-2 virus infection based on horizontal immunoassay[34]

图3. 结合重组酶聚合酶扩增(RPA)的电化学生物传感器示意图. RPA反应发生在工作电极上, 用差分脉冲伏安法(DPV)量化放大器检测[60]

Figure 3. Schematic diagram of an electrochemical biosensor combined with a recombinant enzyme polymerase amplification (RPA). The RPA reaction occurs at the working electrode and is detected by differential pulse voltammetry (DPV) quantization amplifier[60]

Biomarker	Property	Recognition element (probe)	Detecting mechanism	参考文献
RNA	N gene gRNA	CRISPR-Cas12	Complementary interaction of genes	[63]
	E gene	Aptamer	—	[64]
	RdRp/Helicase (Hel)	Complementary DNA/RNA		[65]
Whole virus and Proteins	Receptor binding domain (RBD)	Antibody	Conformational recognition	[66]
	Spike protein 1 (S1)	Aptamer	Protein-protein interaction	[67]
	Spike protein 2 (S2)	—	Protein-aptamer interaction	[68]
	N proteins	—	—	[69]
Antibody	IgM antibody	S proteins	Protein-antibody interaction	[70]
	IgG antibody	N proteins	Antigen-specific antibody response	[71]
	Neutralizing antibodies:SNAb, REGN-COV2, S309	The receptor-binding domain (RBD)	—	[72]

表2. 电化学生物传感器检测SARS-CoV-2可用生物标志物的特性和检测机制

Table 2. Characterization and detection mechanism of available biomarkers for detection of SARS-CoV-2 by electrochemical biosensors

图4. 切割辅助酶级联扩增的示意图. 在单环扩增步骤中, 多个聚合酶同时作用于同一个圆形模板(连接挂锁探针)上, 生成中间扩增子. 然后, 中间放大器退火为离环放大的线性模板, 生成末端放大器. 环上和环外反应的扩增子都导致了MNPs的组装. 在连接步骤之后, 所有的过程包括级联扩增、MNP杂交和光磁检测在50 ℃的芯片上同时进行[92]

Figure 4. Schematic diagram of cleavage helper enzyme cascade amplification. In the single-loop amplification step, multiple polymerases simultaneously act on the same circular template (attached to a padlock probe) to generate an intermediate amplicon. The intermediate amplifier is then annealed into a linear template for off-loop amplification to generate the end amplifier. The amplicon of both the on-ring and off-ring reactions leads to the assembly of MNPs. After the connection step, all processes including cascade amplification, MNP hybridization and optical magnetic detection were performed simultaneously on a 50 ℃ chip[92]

图5. (A), (B) 用于检测SARS-COV-2的纳米探针适配体电化学传感器的制备过程示意图[103]

Figure 5. (A), (B) Schematic diagram of preparation process of nanoprobe aptamer electrochemical sensor for detection of SARS-CoV-2[103]

Material	Detecting technology	Object	Sample	Required time	Lower detection limit	参考文献
Au nanoparticles	Electrochemical biosensors	RNA	Nasal/throat solution	5 min	6.9 copies/μL	[105]
	Electrochemical biosensors	Antibodies	Serum	30 min		[106]
	Colorimetric biosensors	RNA	N/A	>45 min	160 fmol/L	[107]
Macro/ nanostructure Au substrate, Au nanoparticles	SERS-based biosensors	Virus particles	Nasal/throat solution	15 min	0.06 copies/μL	[108]
Macro/ nanostructure Au substrate, Au nanoparticles	SPR-based biosensors	Pseudovirus particles	N/A	15 min	0.37 vp/μL	[109]
Graphene & Copper	Electrochemical biosensors	Cholinesterase	Blood	ca. 7 s	0.079 μmol/L	[110]
Graphene	Electrochemical biosensors	RNA	Nasal/throat solution	1 min	0.01~0.02 copies/μL	[111]
	Fluorescence biosensors	RNA	Lysis solution	15 samples/45 min	0.6 copies/μL	[112]

表3. 不同生物传感器检测SARS-CoV-2对比

Table 3. Comparison of multiple biosensor detecting SARS-CoV-2

参考文献 112

[1]	Huang C. L.; Wang Y. M.; Li X. W.; Ren L. L.; Zhao J. P.; Hu Y.; Zhang Y.; Fan G. H.; Xu J. Y.; Gu X. Y.; Cheng Z. S.; Yu T.; Xia J. A.; Wei Y.; Wu W. J.; Xie X. L.; Yin W.; Li H.; Liu M.; Xiao Y.; Gao H.; Guo L.; Xie J. G.; Wang G. F.; Jiang R. M.; Gao Z. C.; Jin Q.; Wang J. W.; Cao B. Lancet 2020, 395, 497. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30183-5
[2]	Lee C. Y.; Degani I.; Cheong J.; Lee J.-H.; Choi H.-J.; Cheon J.; Lee H. Biosens. Bioelectron. 2021, 178, 113049. doi: 10.1016/j.bios.2021.113049
[3]	Li Q.; Guan X. H.; Wu P.; Wang X. Y.; Zhou L.; Tong Y. Q.; Ren R. Q.; Leung K.; Lau E. H. Y.; Wong J. Y.; Xing X. S.; Xiang N. J. New Eng. J. Med. 2020, 382, 1199. doi: 10.1056/NEJMoa2001316
[4]	Wang Y. X.; Zhang Y.; Chen J. B.; Wang M. J.; Zhang T.; Luo W. X.; Li Y. L.; Wu Y. P.; Zeng B.; Zhang K. X.; Deng R. J.; Li W. M. Anal. Chem. 2021, 93, 3393. doi: 10.1021/acs.analchem.0c04303
[5]	Oran D. P.; Topol E. J. Ann. Int. Med. 2020, 173, 362. doi: 10.7326/M20-3012
[6]	Wang C.; Gao Z. D.; Shen K.; Cao J.; Shen Z. L.; Jiang K. W.; Wang S.; Ye Y. J. J. Surg. Oncol. 2020, 46, 667.
[7]	Yadav P. D.; Sapkal G. N.; Ella R.; Sahay R. R.; Nyayanit D. A.; Patil D. Y.; Deshpande G.; Shete A. M.; Gupta N.; Mohan V. K. J. Travel Med. 2021, 28, taab104.
[8]	Connor B. A.; Couto-Rodriguez M.; Barrows J. E.; Gardner M.; Rogova M.; O'Hara N. B.; Nagy-Szakal D. Int. J. Infect. Dis. 2021, 110, 232. doi: 10.1016/j.ijid.2021.07.029
[9]	Pal M.; Berhanu G.; Desalegn C.; Kandi V. Cureus 2020, 12, e7423.
[10]	Docea A. O.; Tsatsakis A.; Albulescu D.; Cristea O.; Zlatian O.; Vinceti M.; Moschos S. A.; Tsoukalas D.; Goumenou M.; Drakoulis N. Int. J. Mol. Med. 2020, 45, 1631. doi: 10.3892/ijmm.2020.4555 pmid: 32236624
[11]	Azzi L.; Carcano G.; Gianfagna F.; Grossi P.; Dalla Gasperina D.; Genoni A.; Fasano M.; Sessa F.; Tettamanti L.; Carinci F. J. Infect. 2020, 81, e45.
[12]	Sea-Liang N.; Sereemaspun A.; Patarakul K.; Gaywee J.; Rodkvamtook W.; Srisawat N.; Wacharaplusadee S.; Hemachudha T. PLoS Negl.Trop. Dis. 2019, 13, e0007440.
[13]	Lucas E. J.; Leber A.; Ardura M. I. Pediatr. Infect. Dis. J. 2019, 38, 786. doi: 10.1097/INF.0000000000002308
[14]	Kim H.; Park M.; Hwang J.; Kim J. H.; Chung D.-R.; Lee K.-s.; Kang M. ACS Sens. 2019, 4, 1306. doi: 10.1021/acssensors.9b00175
[15]	Xu Y.; Xiao M.; Liu X.; Xu S.; Du T.; Xu J.; Yang Q.; Xu Y.; Han Y.; Li T. Emerg. Microb. Infect. 2020, 9, 924. doi: 10.1080/22221751.2020.1752610
[16]	Sun F.; Ganguli A.; Nguyen J.; Brisbin R.; Shanmugam K.; Hirschberg D. L.; Wheeler M. B.; Bashir R.; Nash D. M.; Cunningham B. T. Lab Chip 2020, 20, 1621. doi: 10.1039/d0lc00304b pmid: 32334422
[17]	Palmieri V.; Papi M. Nano Today 2020, 33, 100883. doi: 10.1016/j.nantod.2020.100883
[18]	Maghdid H. S.; Ghafoor K. Z.; Sadiq A. S.; Curran K.; Rabie K. arXiv preprint arXiv:2003.07434. 2003.
[19]	Mahmoudi M. Mol. Pharm. 2020, 18, 476. doi: 10.1021/acs.molpharmaceut.0c00371
[20]	Xu L.; Li D.; Ramadan S.; Li Y.; Klein N. Biosens. Bioelectron. 2020, 170, 112673. doi: 10.1016/j.bios.2020.112673
[21]	Fathi-Hafshejani P.; Azam N.; Wang L.; Kuroda M. A.; Hamilton M. C.; Hasim S.; Mahjouri-Samani M. ACS Nano 2021, 15, 11461. doi: 10.1021/acsnano.1c01188 pmid: 34181385
[22]	Kaur H.; Shorie M. Nanoscale Adv. 2019, 1, 2123. doi: 10.1039/C9NA00153K
[23]	Dincer C.; Bruch R.; Costa‐Rama E.; Fernández‐Abedul M. T.; Merkoçi A.; Manz A.; Urban G. A.; Güder F. Adv. Mater. 2019, 31, 1806739.
[24]	Rezaei Z.; Mahmoudifard M. J. Mater. Chem. B 2019, 7, 4602. doi: 10.1039/c9tb00682f pmid: 31364667
[25]	Zhang X.; Yang S.; Jiang R.; Sun L.; Pang S.; Luo A. Sens. Actuator B-Chem. 2018, 254, 1078. doi: 10.1016/j.snb.2017.07.205
[26]	Feng D.; Huang P.; Miao Y.; Liang A.; Wang X.; Tang B.; Hou H.; Ren M.; Gao S.; Geng L.; Luo A. Sens. Actuator B-Chem. 2022, 368, 132121. doi: 10.1016/j.snb.2022.132121
[27]	Liang A.; Tang S.; Liu M.; Yi Y.; Xie B.; Hou H.; Luo A. Bioelectrochemistry 2022, 146, 108154. doi: 10.1016/j.bioelechem.2022.108154
[28]	Luo A.; Cai Y.; Liu M.; Tang S.; Zhu Z.; Haotian R.; Xie B.; Yi Y.; Hao Z.; Liang A. J. Electrochem. Soc. 2022, 169, 117504. doi: 10.1149/1945-7111/ac9ee7
[29]	Liu M.; Pan B.; Tang S.; Wang W.; Hou H.; Xie B.; Liang A.; Luo A. J. Electrochem. Soc. 2022, 169, 087503. doi: 10.1149/1945-7111/ac837b
[30]	Ai T.; Yang Z.; Hou H.; Zhan C.; Chen C.; Lv W.; Tao Q.; Sun Z.; Xia L. Radiology 2020, 26, 200642.
[31]	Fang Y.; Zhang H.; Xie J.; Lin M.; Ying L.; Pang P.; Ji W. Radiology 2020, 19, 200432.
[32]	Pan Y.; Li X.; Yang G.; Fan J.; Tang Y.; Zhao J.; Long X.; Guo S.; Zhao Z.; Liu Y. J. Infect. 2020, 81, e28.
[33]	Yu L.; Wu S.; Hao X.; Dong X.; Mao L.; Pelechano V.; Chen W. H.; Yin X. Clin. Chem. 2020, 66, 975. doi: 10.1093/clinchem/hvaa102
[34]	Xiang J.; Yan M.; Li H.; Liu T.; Lin C.; Huang S.; Shen C. MedRxiv 2020, 1.
[35]	Liu J.; Chen X.; Wang Q.; Xiao M.; Zhong D.; Sun W.; Zhang G.; Zhang Z. Nano Lett. 2019, 19, 1437. doi: 10.1021/acs.nanolett.8b03818
[36]	Kumar N.; Shetti N. P.; Jagannath S.; Aminabhavi T. M. Chem. Eng. J. 2022, 430, 132966. doi: 10.1016/j.cej.2021.132966
[37]	Asif M.; Aziz A.; Wang H.; Wang Z.; Wang W.; Ajmal M.; Xiao F.; Chen X.; Liu H. Microchim. Acta 2019, 186, 61. doi: 10.1007/s00604-018-3158-y
[38]	Giannetti A.; Bocková M. Chemosensors 2020, 8, 33. doi: 10.3390/chemosensors8020033
[39]	Ji T.; Liu Z.; Wang G.; Guo X.; Lai C.; Chen H.; Huang S.; Xia S.; Chen B.; Jia H. Biosens. Bioelectron. 2020, 166, 112455. doi: 10.1016/j.bios.2020.112455
[40]	Mahapatra S.; Chandra P. Biosens. Bioelectron. 2020, 165, 112361. doi: 10.1016/j.bios.2020.112361
[41]	Palestino G.; García-Silva I.; González-Ortega O.; Rosales-Mendoza S. Expert Rev. Anti Infect. Ther. 2020, 18, 849. doi: 10.1080/14787210.2020.1776115 pmid: 32574081
[42]	Wen T.; Huang C.; Shi F. J.; Zeng X. Y.; Lu T.; Ding S. N.; Jiao Y. J. Analyst 2020, 145, 5345. doi: 10.1039/D0AN00629G
[43]	Thapa D.; Samadi N.; Tabatabaei N. IEEE Sens. J. 2021, 21, 18504. doi: 10.1109/JSEN.2021.3089016
[44]	Li Z.; Yi Y.; Luo X.; Xiong N.; Liu Y.; Li S.; Sun R.; Wang Y.; Hu B.; Chen W. J. Med. Virol. 2020, 92, 1518. doi: 10.1002/jmv.v92.9
[45]	Łoczechin A.; Séron K.; Barras A.; Giovanelli E.; Belouzard S.; Chen Y.-T.; Metzler-Nolte N.; Boukherroub R.; Dubuisson J.; Szunerits S. ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 42964. doi: 10.1021/acsami.9b15032
[46]	Manivannan S.; Ponnuchamy K. Appl. Organomet. Chem. 2020, 34, e5887.
[47]	Huang J. C.; Chang Y. F.; Chen K. H.; Su L. C.; Lee C. W.; Chen C. C.; Chen Y. M. A.; Chou C. Biosens. Bioelectron. 2009, 25, 320. doi: 10.1016/j.bios.2009.07.012
[48]	Lin Q.; Wen D.; Wu J.; Liu L.; Wu W.; Fang X.; Kong J. Anal. Chem. 2020, 92, 9454. doi: 10.1021/acs.analchem.0c01635
[49]	Wu K.; Saha R.; Su D.; Krishna V. D.; Liu J.; Cheeran M. C. J.; Wang J. P. arXiv preprint arXiv:2007. 04809 2020.
[50]	Asad M.; Zulfiqar A.; Raza R.; Yang M.; Hayat A.; Akhtar N. Electroanalysis 2020, 32, 11. doi: 10.1002/elan.v32.1
[51]	Gowri A.; Kumar N. A.; Anand B. S. S. TrAC, Trends Anal. Chem. 2021, 137, 116205. doi: 10.1016/j.trac.2021.116205
[52]	Krejcova L.; Hynek D.; Adam V.; Hubalek J.; Kizek R. Int. J. Electrochem. Sci. 2012, 7, 10779.
[53]	Dziąbowska K.; Czaczyk E.; Nidzworski D. Biosensors 2018, 8, 94. doi: 10.3390/bios8040094
[54]	Xie M.; Zhao F.; Zhang Y.; Xiong Y.; Han S. Food Control 2022, 131, 108399. doi: 10.1016/j.foodcont.2021.108399
[55]	Sedki M.; Shen Y.; Mulchandani A. Biosens. Bioelectron. 2021, 176, 112941. doi: 10.1016/j.bios.2020.112941
[56]	Zhang Y.; Feng D.; Xu Y.; Yin Z.; Dou W.; Habiba U. E.; Pan C.; Zhang Z.; Mou H.; Deng H. Appl. Surf. Sci. 2021, 548, 149169. doi: 10.1016/j.apsusc.2021.149169
[57]	Novodchuk I.; Bajcsy M.; Yavuz M. Carbon 2021, 172, 431. doi: 10.1016/j.carbon.2020.10.048
[58]	Song P.; Fu H.; Wang Y.; Chen C.; Ou P.; Rashid R. T.; Duan S.; Song J.; Mi Z.; Liu X. Biosens. Bioelectron. 2021, 190, 113264. doi: 10.1016/j.bios.2021.113264
[59]	Seo G.; Lee G.; Kim M. J.; Baek S. H.; Choi M.; Ku K. B.; Lee C. S.; Jun S.; Park D.; Kim H. G. ACS Nano 2020, 14, 5135. doi: 10.1021/acsnano.0c02823
[60]	Kim H. E.; Schuck A.; Lee S. H.; Lee Y.; Kang M.; Kim Y.-S. Biosens. Bioelectron. 2021, 182, 113168. doi: 10.1016/j.bios.2021.113168
[61]	Tripathy S.; Singh S. G. Trans. Indian Natl. Acad. Eng. 2020, 5, 205. doi: 10.1007/s41403-020-00103-z
[62]	Mahari S.; Roberts A.; Shahdeo D.; Gandhi S. BioRxiv 2020, 4, 059204.
[63]	Chu D. K. W.; Pan Y.; Cheng S. M. S.; Hui K. P. Y.; Krishnan P.; Liu Y.; Ng D. Y. M.; Wan C. K. C.; Yang P.; Wang Q. Clin. Chem. 2020, 66, 549. doi: 10.1093/clinchem/hvaa029
[64]	Corman V. M.; Landt O.; Kaiser M.; Molenkamp R.; Meijer A.; Chu D. K. W.; Bleicker T.; Brünink S.; Schneider J.; Schmidt M. L. Euro. Surveill. 2020, 25, 2000045.
[65]	Won J.; Lee S.; Park M.; Kim T. Y.; Park M. G.; Choi B. Y.; Kim D.; Chang H.; Kim V. N.; Lee C. J. Exp. Neurobiol. 2020, 29, 107. doi: 10.5607/en20009
[66]	Wu A.; Peng Y.; Huang B.; Ding X.; Wang X.; Niu P.; Meng J.; Zhu Z.; Zhang Z.; Wang J. Cell Host Microbe 2020, 27, 325. doi: 10.1016/j.chom.2020.02.001
[67]	Nieto-Torres J. L.; DeDiego M. L.; Verdiá-Báguena C.; Jimenez-Guardeño J. M.; Regla-Nava J. A.; Fernandez-Delgado R.; Castaño-Rodriguez C.; Alcaraz A.; Torres J.; Aguilella V. M. PLoS Pathog. 2014, 10, e1004077.
[68]	Zhou P.; Yang X. L.; Wang X. G.; Hu B.; Zhang L.; Zhang W.; Si H. R.; Zhu Y.; Li B.; Huang C. L. Nature 2020, 579, 270. doi: 10.1038/s41586-020-2012-7
[69]	Jiang H.; Li Y.; Zhang H.; Wang W.; Men D.; Yang X.; Qi H.; Zhou J.; Tao S. MedRxiv 2020, doi: 10.1101/2020.03.20.20039495. doi: 10.1101/2020.03.20.20039495
[70]	To K. K. W.; Yip C. C. Y.; Lai C. Y. W.; Wong C. K. H.; Ho D. T. Y.; Pang P. K. P.; Ng A. C. K.; Leung K. H.; Poon R. W. S.; Chan K. H. Clin. Microbiol. Infect. 2019, 25, 372. doi: 10.1016/j.cmi.2018.06.009
[71]	Zhang W.; Du R. H.; Li B.; Zheng X. S.; Yang X. L.; Hu B.; Wang Y. Y.; Xiao G. F.; Yan B.; Shi Z. L. EMI 2020, 9, 386.
[72]	Peng M.; Yang J.; Shi Q.; Ying L.; Zhu H.; Zhu G.; Ding X.; He Z.; Qin J.; Wang J. SSRN 2020, doi: 10.2139/ssrn.3541119. doi: 10.2139/ssrn.3541119
[73]	Crean C.; Mcgeouge C.; O’kennedy R.In Biosensors for Medical Applications, Woodhead Publishing Series in Biomaterials, Woodhead Publishing, Sawston, Cambridge, 2012, pp. 301-330.
[74]	Zeng X.; Peng R.; Fan Z.; Lin Y. Mater. Today Energy 2022, 23, 100900.
[75]	Yang M.; Wang H.; Liu P.; Cheng J. Biosens. Bioelectron. 2021, 179, 113082. doi: 10.1016/j.bios.2021.113082
[76]	Tu J.; Torrente‐Rodríguez R. M.; Wang M.; Gao W. Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 1906713. doi: 10.1002/adfm.v30.29
[77]	Mujawar M. A.; Gohel H.; Bhardwaj S. K.; Srinivasan S.; Hickman N.; Kaushik A. Mater. Today Chem. 2020, 17, 100306.
[78]	Sharma A.; Badea M.; Tiwari S.; Marty J. L. Molecules 2021, 26, 748. doi: 10.3390/molecules26030748
[79]	Stojanović R.; Škraba A.; Djurković J.; Lutovac B.In 2022 11th Mediterranean Conference on Embedded Computing (MECO), IEEE, New York, 2022, pp. 1-5.
[80]	Tavakoli M.; Carriere J.; Torabi A. Adv. Intell. Syst. 2020, 2, 2000071. doi: 10.1002/aisy.v2.7
[81]	Karpova E. V.; Karyakin A. A. Curr. Opin. Electrochem. 2020, 23, 16.
[82]	Seshadri D. R.; Davies E. V.; Harlow E. R.; Hsu J. J.; Knighton S. C.; Walker T. A.; Voos J. E.; Drummond C. K. Front. Digit. Health 2020, 2, 8. doi: 10.3389/fdgth.2020.00008 pmid: 34713021
[83]	Atangana E.; Atangana A. Results Phys. 2020, 19, 103425. doi: 10.1016/j.rinp.2020.103425
[84]	Xie J.; Zhu Y. Sci. Total Environ. 2020, 724, 138201. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.138201
[85]	Schünemann H. J.; Akl E. A.; Chou R.; Chu D. K.; Loeb M.; Lotfi T.; Mustafa R. A.; Neumann I.; Saxinger L.; Sultan S. Lancet Respir. Med. 2020, 8, 954. doi: 10.1016/S2213-2600(20)30352-0 pmid: 32758441
[86]	Jeong H.; Rogers J. A.; Xu S. Sci. Adv. 2020, 6, eabd4794.
[87]	Deng W.; Sun Y.; Yao X.; Subramanian K.; Ling C.; Wang H.; Chopra S. S.; Xu B. B.; Wang J. X.; Chen J. F. Adv. Sci. 2022, 9, 2102189. doi: 10.1002/advs.v9.3
[88]	Liu X.; Zhang S. Influenza Other Respir. Viruses 2020, 14, 472. doi: 10.1111/irv.v14.4
[89]	Rabiee N.; Bagherzadeh M.; Ghasemi A.; Zare H.; Ahmadi S.; Fatahi Y.; Dinarvand R.; Rabiee M.; Ramakrishna S.; Shokouhimehr M. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 5126. doi: 10.3390/ijms21145126
[90]	Wang Y.; Hu Y.; He Q.; Yan J.; Xiong H.; Wen N.; Cai S.; Peng D.; Liu Y.; Liu Z. Biosens. Bioelectron. 2020, 169, 112604. doi: 10.1016/j.bios.2020.112604
[91]	Islam M. A.; Ahsan M. Z. Am. J. Nanosci 2020, 6, 6. doi: 10.11648/j.ajn.20200602.11
[92]	Tian B.; Fock J.; Minero G. A. S.; Hansen M. F. Biosens. Bioelectron. 2020, 160, 112219. doi: 10.1016/j.bios.2020.112219
[93]	Tian B.; Gao F.; Fock J.; Dufva M.; Hansen M. F. Biosens. Bioelectron. 2020, 165, 112356. doi: 10.1016/j.bios.2020.112356
[94]	Zhao Z.; Cui H.; Song W.; Ru X.; Zhou W.; Yu X. BioRxiv 2020, doi: 10.1101/2020.02.22.961268. doi: 10.1101/2020.02.22.961268
[95]	Wang J.; Drelich A. J.; Hopkins C. M.; Mecozzi S.; Li L.; Kwon G.; Hong S. Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnol. 2022, 14, e1754.
[96]	Qiu G.; Gai Z.; Tao Y.; Schmitt J.; Kullak-Ublick G. A.; Wang J. ACS Nano 2020, 14, 5268. doi: 10.1021/acsnano.0c02439
[97]	Moitra P.; Alafeef M.; Dighe K.; Frieman M. B.; Pan D. ACS Nano 2020, 14, 7617. doi: 10.1021/acsnano.0c03822
[98]	Zhao Y.; Chen J.; Hu Z.; Chen Y.; Tao Y.; Wang L.; Li L.; Wang P.; Li H. Y.; Zhang J.; Tang J.; Liu H. Biosens. Bioelectron. 2022, 202, 113974. doi: 10.1016/j.bios.2022.113974
[99]	Zhao J.; Fu Z.; Li H.; Xiong Y.; Cai S.; Wang C.; Chen Y.; Han N.; Yang R. Electrochim. Acta 2022, 404, 139766. doi: 10.1016/j.electacta.2021.139766
[100]	Vadlamani B. S.; Uppal T.; Verma S. C.; Misra M. Sensors 2020, 20, 5871. doi: 10.3390/s20205871
[101]	Chinnappan R.; Rahamn A. A.; AlZabn R.; Kamath S.; Lopata A. L.; Abu-Salah K. M.; Zourob M. Food Chem. 2020, 314, 126133. doi: 10.1016/j.foodchem.2019.126133
[102]	Song Y.; Song J.; Wei X.; Huang M.; Sun M.; Zhu L.; Lin B.; Shen H.; Zhu Z.; Yang C. Anal. Chem. 2020, 92, 9895. doi: 10.1021/acs.analchem.0c01394
[103]	Tian J.; Liang Z.; Hu O.; He Q.; Sun D.; Chen Z. Electrochim. Acta 2021, 387, 138553. doi: 10.1016/j.electacta.2021.138553
[104]	Abrego-Martinez J. C.; Jafari M.; Chergui S.; Pavel C.; Che D.; Siaj M. Biosens. Bioelectron. 2022, 195, 113595.
[105]	Alafeef M.; Dighe K.; Moitra P.; Pan D. ACS Nano 2020, 14, 17028. doi: 10.1021/acsnano.0c06392 pmid: 33079516
[106]	Lorenzen A. L.; Dos Santos A. M.; Dos Santos L. P.; da Silva Pinto L.; Conceição F. R.; Wolfart F. Electrochim. Acta 2022, 404, 139757. doi: 10.1016/j.electacta.2021.139757
[107]	Godakhindi V. S.; Kang P.; Serre M.; Revuru N. A.; Zou J. M.; Roner M. R.; Levitz R.; Kahn J. S.; Randrianalisoa J.; Qin Z. ACS Sensors 2017, 2, 1627. doi: 10.1021/acssensors.7b00482 pmid: 28994578
[108]	Li Y.; Lin C.; Peng Y.; He J.; Yang Y. Sens. Actuators B: Chem. 2022, 365, 131974. doi: 10.1016/j.snb.2022.131974
[109]	Huang L.; Ding L.; Zhou J.; Chen S.; Chen F.; Zhao C.; Xu J.; Hu W.; Ji J.; Xu H.; Liu G. L. Biosens. Bioelectron. 2021, 171, 112685. doi: 10.1016/j.bios.2020.112685
[110]	ElDin N. B.; Abd El-Rahman M. K.; Zaazaa H. E.; Moustafa A. A.; Hassan S. A. Biosens. Bioelectron. 2021, 190, 113439. doi: 10.1016/j.bios.2021.113439
[111]	Wang L.; Wang X.; Wu Y.; Guo M.; Gu C.; Dai C.; Kong D.; Wang Y.; Zhang C.; Qu D.; Fan C.; Xie Y.; Zhu Z.; Liu Y.; Wei D. Nat. Biomed. Eng. 2022, 6, 276. doi: 10.1038/s41551-021-00833-7
[112]	Chu Y.; Qiu J.; Wang Y.; Wang M.; Zhang Y.; Han L. Chem.- Eur. J. 2022, 28, e202104054.

生物传感器在新冠病毒检测中的应用

Application of Biosensors in the Detection of SARS-CoV-2

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[1]	马超凡, 徐伟, 刘巍, 徐昌晖, 沙菁㛃. 受限纳尺度下蛋白质输运的主动操纵技术[J]. 化学学报, 2023, 81(7): 857-868.
[2]	李兰英, 陶晴, 闻艳丽, 王乐乐, 郭瑞妍, 刘刚, 左小磊. 多聚腺嘌呤DNA探针及其生物传感应用^★[J]. 化学学报, 2023, 81(6): 681-690.
[3]	梁华润, 马浩轩, 段新荣, 于洁, 王灏珉, 李硕, 朱梦嘉, 陈爱兵, 郑晖, 张莹莹. 柔性电化学传感器及其在无创医学检测中的应用^★[J]. 化学学报, 2023, 81(10): 1402-1419.
[4]	闫续, 屈贺幂, 常烨, 段学欣. 金属有机框架在气体预富集、预分离及检测中的应用[J]. 化学学报, 2022, 80(8): 1183-1202.
[5]	张沛森, 荆莉红. 肿瘤病理可视化纳米探针的研究进展^※[J]. 化学学报, 2022, 80(6): 805-816.
[6]	浩天瑞霖, 朱子煜, 蔡艳慧, 王微, 王祯, 梁阿新, 罗爱芹. 基于共价有机框架的电化学生物传感器在生物样品检测中的应用[J]. 化学学报, 2022, 80(11): 1524-1535.
[7]	师瑶, 夏乾峰, 何政清, 鞠熀先. 登革热病毒检测的生物传感技术[J]. 化学学报, 2022, 80(1): 69-79.
[8]	杨旭, 张泽英, 苏萌, 宋延林. 基于纳米光子技术检测SARS-CoV-2研究进展^※[J]. 化学学报, 2022, 80(1): 80-88.
[9]	李琛琛, 陈慧燕, 董月红, 罗细亮, 胡娟, 张春阳. 表观遗传修饰——5-羟甲基胞嘧啶检测的研究进展[J]. 化学学报, 2021, 79(5): 614-627.
[10]	廖妮, 钟霞, 梁文斌, 袁若, 卓颖. ECL金属-有机框架(MOF)生物传感平台用于肿瘤细胞分泌H₂O₂的测定[J]. 化学学报, 2021, 79(10): 1257-1264.
[11]	贺晖, 周玲俐, 刘震. 基于分子印迹与表面增强拉曼散射的蛋白质疾病标志物检测研究进展[J]. 化学学报, 2021, 79(1): 45-57.
[12]	樊蕾, 江群英, 潘敏, 王文晓, 张丽, 刘晓庆. 基于模拟酶-天然酶级联反应的双模式传感平台用于生物标志物的超灵敏检测[J]. 化学学报, 2020, 78(5): 419-426.
[13]	汪明圆, 崔晓宇, 蔡文生, 邵学广. 温控近红外光谱用于葡萄糖的高灵敏检测[J]. 化学学报, 2020, 78(2): 125-129.
[14]	孙延慧, 齐有啸, 申优, 井翠洁, 陈笑笑, 王新星. 基于RGO-Au-ZIF-8复合材料的电化学传感器制备及其在铅离子和铜离子同时检测中的应用[J]. 化学学报, 2020, 78(2): 147-154.
[15]	马秋琳, 冯楠, 鞠熀先. 前列腺癌相关肿瘤标志物分析方法的研究进展[J]. 化学学报, 2020, 78(11): 1213-1222.