综述：代谢物传感器基质材料的功能增强机制与临床转化潜力

《Journal of Materials Chemistry B》：Matrix materials as functional enablers in metabolite sensing: from mechanistic demands to translational potentialOpen Access

　　

代谢物传感器的性能受到基质的物理化学性质的大力影响，这些性质决定了分析物的传输、界面稳定性以及信号耦合。然而，基质的作用在很大程度上被忽视了，它通常被视为一种被动的支撑结构，而不是一个主动的设计参数。本文分析了在不同类型的材料（聚合物、无机物、碳基材料和超分子材料）中，基质结构如何控制传感行为，探讨了扩散与结合、导电性与生物相容性、结构稳定性与响应性之间的机制性权衡，特别是在电化学、光学和电传输模式下的这些关系。特别关注了在复杂生物介质中的运行情况，其中蛋白质吸附、离子波动、机械不匹配以及动态代谢物流量等因素带来的限制，在缓冲的实验室系统中很少被考虑到。比较分析表明，没有一种单一的基质类型能够普遍优化灵敏度、选择性和稳定性；相反，传感器的行为和性能相关特性源于基质结构与信号生成机制之间的匹配。通过这些机制性原则来指导基质的选择，本文为开发连续性、多分析物检测且可临床应用的代谢物传感器提供了理论基础。

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? 2026 作者。由英国皇家化学会出版

2026

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