4、新冠疫情下纳米生物传感器的应用与进展

新冠疫情下纳米生物传感器的应用与进展

1. 引言

在当今的医疗领域，通过快速诊断、智能数据分析和信息学分析做出迅速决策，对于提升医疗保健水平和管理标准至关重要。为了促进健康和福祉，智能治疗、分析工具和诊断系统不可或缺。有效的疾病进展管理和监测评估对于理解流行病和管理疾病、实现治疗优化起着关键作用。因此，开发新型智能诊断技术以实现个性化医疗迫在眉睫。

即时检测（POC）能够让患者在现场快速、准确地检测分析物。由于可以早期发现疾病，医生能够及时做出医疗决策，使患者尽早开始治疗，从而改善健康状况。近年来，众多新型即时检测设备不断涌现，为下一代诊断测试奠定了基础。生物传感器作为将生物反应转化为可量化信号的分析设备，直接影响着检测的生物分析性能，是即时检测设备的重要组成部分。其中，电化学生物传感器因其高灵敏度、低检测限以及在实际样本分析中的巨大潜力，受到了广泛关注。

纳米技术通过发现具有独特光学、电学、磁性或催化特性的新材料，对科学技术产生了深远影响。智能材料作为纳米材料的一类，能够对特定刺激（如颜色、形状、硬度、不透明度或孔隙率）做出响应。将生物传感器平台与智能材料相结合，可以提高灵敏度、增强特异性并消除对标记物的需求。从病毒诊断的角度来看，已经有多种利用不同生物元素（如CRISPR - Cas9、核酸、适配体等）和集成平台（如CRISPR - Cas9）的方法。在疫情期间，这些工具能够实现快速行动、提供可靠结果、使用便捷且便于携带。

2. 传感器技术中的智能材料

智能材料的特点是能够感知并响应一种或多种刺激，当刺激消除后，它们会恢复到之前的状态。可利用的刺激包括环境、化学（如pH值、离子强度）、电和光等外部和内部刺激。除了传感器技术，智能材料