综述：纳米生物传感器在病毒感染快速检测中的重新定义：我们如今进展如何？

这篇综述系统阐述了纳米生物传感器（nanobiosensors）在病毒检测领域的最新进展，重点探讨了电化学（electrochemical）、光学（optical）和压电（piezoelectric）等生物传感技术对SARS-CoV-2、MERS-CoV、寨卡病毒（ZIKV）等病原体的快速检测优势，揭示了其在即时诊断（POCT）中高灵敏度、高特异性的应用潜力，为应对未来疫情提供了创新解决方案。

　　

Abstract
纳米生物传感器的发展因近年疫情爆发而备受关注。病毒的高靶向快速检测对精准诊断至关重要。尽管传统方法如RT-PCR仍占主导地位，但其耗时、需专业操作的缺陷促使低成本、高灵敏的纳米生物传感器成为替代方案。这类技术通过量子隧穿效应和超大比表面积等纳米特性，实现了对病毒标志物（如S1蛋白）的超痕量检测，在COVID-19等疫情中展现出即时诊断潜力。

Introduction
呼吸道病毒（MERS-CoV、SARS-CoV-2等）对婴幼儿及老年人群威胁显著，而CT和RT-PCR存在假阴性风险。纳米生物传感器凭借微型化、便携性优势脱颖而出：如埃博拉病毒检测用电化学传感器、西尼罗河病毒膜传感系统。金/碳纳米材料与核酸适体结合的新型传感策略，能特异性识别临床样本中SARS-CoV-2的刺突蛋白。表面增强拉曼光谱（SERS）、场效应晶体管（FET）等技术正推动COVID-19诊断革新。

Possible biomarkers for viral infections
病毒标志物可分为抗原/抗体两类。RNA/DNA作为遗传物质与核衣壳蛋白构成病毒核心结构，而血凝素（HA）、神经氨酸酶（NA）等糖蛋白成为流感病毒分型依据。寨卡病毒的非结构蛋白NS1、登革病毒的E蛋白等均为关键检测靶点。

Coronaviruses infections and impact of biosensors
冠状病毒家族中，SARS-CoV-2的单链RNA基因组编码的N蛋白和S蛋白成为传感器主要识别对象。基于石墨烯场效应管的生物传感器可在1 fg/mL浓度下检出S蛋白，较RT-PCR灵敏度提升100倍。

Influenza virus
甲型流感病毒（IAV）的HA/NA糖蛋白亚型决定其致病性。纳米孔传感器通过电流变化可区分H1N1与H5N1毒株，检测限达10³
TCID₅₀
/mL。

Hepatitis B (HBV) and hepatitis C (HCV) viruses
针对HBV表面抗原（HBsAg）的量子点免疫传感器可在15分钟内完成检测，线性范围覆盖0.01-100 ng/mL，有效解决ELISA法假阳性问题。

Zika virus
寨卡病毒NS1蛋白的适体传感器采用金纳米星等离子体增强技术，使检测限降至0.1 nM，并能区分登革热交叉反应。

Dengue virus
基于氧化锌纳米线的阻抗生物传感器对DENV-2型E蛋白的响应时间仅8分钟，特异性达97%。

Human papillomavirus
HPV-16的E7癌基因检测用DNA功能化纳米线阵列，可实现单碱基突变识别，对宫颈癌早期筛查意义重大。

Conclusion and future perspective
尽管纳米生物传感器在多重检测、自动化方面仍需突破，但其将推动病毒诊断进入"芯片实验室"时代。下一代智能传感器与人工智能的结合，有望实现居家自检和疫情实时监控。