综述：高性能免疫传感器生物材料平台综述：刚性及柔性基底

这篇综述系统探讨了用于构建高性能免疫传感器的生物材料（如无机物、聚合物、纸基及复合材料），重点分析了其在刚性/柔性基底设计、抗体固定（共价交联、分子印迹）、生物相容性提升及信号放大（氧化还原活性聚合物）中的关键作用，为开发可穿戴（W&I）设备提供跨学科指导。

　　

Abstract

免疫传感器通过抗体特异性识别生物流体中的分析物，结合微流控、纳米材料、人工智能（AI）和无线系统，推动精准医疗和实时远程健康监测。传统刚性免疫传感器（如基于硅、LTCCs、PMMA的平板设备）因灵敏度低、组织贴合性差和免疫反应问题，难以满足可穿戴（Wearable, W）和植入式（Implantable, I）连续监测需求。生物材料通过调控基底力学性能（如PDMS的拉伸性、Ecoflex?的自修复性）、表面功能化（如PEG修饰降低非特异性吸附NSA）和信号转导（如PANI的导电性），成为突破技术瓶颈的核心。

Introduction

免疫传感器多层结构中，底层抗体捕获抗原，顶层微流控通道（如COC或纸基芯片）引导生物流体。抗原-抗体结合触发比色、电化学或光学信号变化，经换能器转为电信号输出。关键挑战在于材料选择：陶瓷（如LTCCs）适合高温工艺但缺乏柔性；智能聚合物（如pH响应水凝胶）可动态调控微环境；复合材料（如SEBS/纳米纤维）能协同增强机械与电学性能。

Properties of Biomaterials in Biosensor Design

理想生物材料需兼具生物相容性（如医用级PDMS）、可拉伸性（>200%应变）、导电性（如PEDOT:PSS）和制造简易性（如蜡印纸基芯片）。表面修饰策略（如EDC/NHS活化羧基、APTES硅烷化）可优化抗体固定效率；氧化还原聚合物（如普鲁士蓝）能放大电化学信号；自组装单层（如MPA修饰金电极）可减少生物污染。

Conclusions and Future Perspectives

新冠疫情暴露了资源匮乏地区的诊断困境，而柔性免疫传感器（如唾液检测口环、泪液监测隐形眼镜）结合AI分析有望实现低成本居家筛查。未来需解决材料长期稳定性（如体内降解率控制）、多靶标同步检测（如微流控阵列芯片）和规模化生产（如卷对卷印刷技术）等挑战。

（注：以上内容严格基于原文缩编，未新增观点或数据。）