引言 心血管疾病（CVDs）需要智能系统，能够快速、实时地测定超出正常范围的生物标志物，以防止心力衰竭和死亡等情况的发生。对于心血管疾病而言，早期检测生物标志物水平的升高可能挽救生命。在大多数情况下，没有时间等待专业实验室的分析结果。此外，患有糖尿病和心血管疾病的肥胖人群数量不断增加。与一般人群相比，这些人患心血管疾病的风险显著更高。对高风险个体和心血管疾病患者进行连续监测和诊断，对于预防心力衰竭和死亡至关重要。
必须实时测定的生物标志物组合具有重要意义，它们可能为医生提供关于患者健康状况的正确信息。因此，大量临床研究已被开展，以提供心血管疾病的生物标志物或生物标志物组合 [1], [2], [3], [4]。在这方面，已识别出以下类别的生物标志物：高敏心肌肌钙蛋白（如肌钙蛋白I、肌钙蛋白T）、高敏C反应蛋白（C反应蛋白）、脑利钠肽和N端B型利钠肽原（如心房利钠肽、C型利钠肽、树蛙利钠肽、尿激肽、N端B型利钠肽原）、白介素-6、细胞黏附分子（如可溶性血管细胞黏附分子1、可溶性细胞间黏附分子1）、载脂蛋白（如载脂蛋白A1、高密度脂蛋白、载脂蛋白B、低密度脂蛋白）、趋化因子（如CC趋化因子）、脂联素、同型半胱氨酸以及肿瘤坏死因子-α [2]。血清C反应蛋白和前降钙素作为冠心病预测因子的作用已在临床研究中得到证实 [3]。当心肌细胞发生坏死时，C反应蛋白和心肌肌钙蛋白存在于全血中 [4]。外泌体是一种纳米级细胞外囊泡，存在于血清、血浆和尿液中，可作为疾病进展的生物标志物 [4]。
虽然筛查测试可以使用经典的电化学传感器进行单一生物标志物的测定，但实际上需要能够在血液、唾液、尿液中进行多种不同生物标志物组合测定，或在汗液中进行连续监测的传感器。能够测量、接收传感器信号、处理这些信号并将所得数据传输到其他智能设备（如手机、平板电脑或笔记本电脑），随后传输到数据库的智能设备，对于即时诊断和去中心化诊断是必需的，可实现从各种生物样本中同时实时测定生物标志物 [5]。用于筛查的智能设备的重要组成部分是用于检测心血管疾病生物标志物的传感器。用于筛查测试以测定生物样本中生物标志物的传感器主要分为两大类：光学传感器和电化学传感器。通常，这些传感器被安装在专用平台上，平台上除了工作传感器外，还有参比传感器以及辅助传感器 [6]。
迄今为止，已提出多种类型的电化学传感器用于心血管疾病生物标志物分析：安培法和伏安法传感器 [7]、生物传感器 [2], [8], [9], [10], [11]、免疫传感器 [12], [13], [14], [15], [16]、适配体传感器 [17]以及随机传感器 [18], [19], [20], [21], [22]。所有文章中使用的主要关键词为快速检测、可靠传感器和准确检测 [7], [8], [9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21], [22]。
文献调研使用Litmaps（
https://www.litmaps.com ）于2026年8月6日进行。该平台用于生成选定研究论文的文献计量地图，导出为PNG格式以供进一步分析，从而评估基于纳米材料的传感器在心血管疾病领域研究进展，并识别关键趋势和新兴研究方向（图1）。每个节点对应一篇论文，它们在横轴上的分布反映了该领域随时间的演变，从左侧的初始研究到右侧的最新研究。位于地图顶部的论文对应引用次数较多的作品，表明其对领域发展具有更大影响。节点的大小突出了论文的重要性程度，节点之间的连线反映了相互关联的程度以及近期研究如何建立在先前研究结果之上。对论文分布的分析显示，研究逐步向纳米材料修饰传感器的临床开发和实施方向发展，近期研究集中在地图右侧。这些出版物与中心区域的基础工作以及左侧的早期研究具有强烈的联系，表明从基础研究向诊断、监测和治疗策略开发等实际应用转变。这一趋势表明该领域的成熟以及研究方向向具体生物医学应用的扩展，其中通过基础研究获得的结果被用于开发具有临床潜力的未来解决方案。
为了改善Litmaps引用网络的可视化效果，根据传感器的主要类别对出版物进行了分类和颜色编码。该地图于2026年8月6日生成并导出为PNG图像（图2）。彩色节点在地图中的分布表明，生物传感器、电化学传感器、免疫传感器和适配体传感器多年来一直是持续研究的主题，反映了它们的持续相关性和不断发展。不同传感器类别在同一引用集群中的共存进一步证明了这些研究领域之间强烈的主题关联性。相比之下，随机传感器主要集中在网络中最近发表的部分，反映了这种检测技术日益增长的科学兴趣和近期扩展。总体而言，该引用网络显示了对传感器技术长期的科学兴趣，突出了其重要应用以及在开发可靠、灵敏、选择性分析平台方面的重要作用，特别是在心血管疾病领域。
传感器技术的发展与用于传感器设计的材料，特别是纳米材料的进步密切相关。通常，纳米材料用于裸露的传感器，随后用有机电催化剂或生物分子如酶或抗体，或用适配体进行修饰 [6], [17]。它们作为传感和生物传感领域的革命性化合物而出现，具有独特的性质，显著提高了电化学传感器的灵敏度。纳米线也被用于生物传感器的设计，用于心血管疾病生物标志物的测定 [8]。金属纳米颗粒被用于改善基质的导电性，特别是当使用碳纳米管 [20] 或水凝胶 [22] 设计传感器时。
MXenes也被考虑用于设计用于测定心血管疾病特异性生物标志物的传感器 [23]。迄今为止，MXenes已被用于2D生物传感器、免疫传感器和适配体传感器的设计 [23]。使用MXenes还设计了芯片心脏微器件 [23]。基于MXenes基电化学传感器用于心血管疾病早期快速诊断的应用仍有待探索。
基于电化学传感器的早期诊断具有重要的经济价值，特别是在心血管疾病诊断方面 [24]。早期检测策略比在心血管疾病已经发展到体内时所需的治疗费用要低 [24]。使用任何类型的电化学传感器进行生物样本的快速筛查，与酶联免疫吸附测定法的费用相比，可将分析成本降低多达100倍。
Raluca-Ioana Stefan-van Staden|Andrada-Ioana Stefan|Damaris-Cristina Gheorghe|Jacobus (Koos) Frederick van Staden
