综述：防污TiO2纳米材料基生物传感器在临床生物标志物检测中的应用

　　本综述系统阐述了基于二氧化钛（TiO2）纳米材料的防污（Non-Fouling）生物传感器在血清生物标志物检测中的突破性进展。重点探讨了其通过表面修饰技术抑制非特异性吸附的机制，突出TiO2材料的高比表面积、生物相容性及电化学传感优势，并指出其在即时检测（POCT）与物联网（IoT）融合中的挑战与前景。

　　

防污表面的核心意义

防污（Non-Fouling）指通过抑制传感表面非特异性生物或化学反应以提升检测性能的技术。在血清生物标志物检测中，生物污染（Biofouling）会严重干扰靶向分子识别，因此抗污染策略成为临床样本分析的关键。尽管现有技术强调封闭剂（Blocking Agents）在生物受体修饰表面对增强特异性的作用，但抗污染方案的选择标准仍缺乏明确定义。

TiO₂纳米材料的特性与优势

二氧化钛（TiO₂）作为一种半导体材料，凭借高比表面积、优异化学稳定性和生物相容性，成为生物传感领域的理想候选。通过表面修饰（如纳米结构杂交），TiO₂可显著降低生物分子的非特异性吸附，增强防污性能。其纳米材料复合传感器在灵敏度、特异性及检测速度方面表现突出，甚至可在2秒内完成人血清样本分析，检测限达纳摩尔级别，相关系数（R²）为0.99。

电化学生物传感器的临床效能

基于TiO₂的电化学生物传感器在血清标志物检测中展现出卓越的临床诊断潜力。此类传感器不仅实现了高通量、快速检测，还具备与现有诊断平台兼容的潜力。然而，其在实时即时检测（Point-of-Care Testing, POCT）中的应用仍面临局限性，包括信号稳定性、复杂样本基质干扰以及设备集成化挑战。

未来挑战与物联网融合

当前研究未充分解决电化学生物传感器在POCT场景中的适应性問題，尤其是如何将传感系统与物联网（Internet of Things, IoT）技术结合以实现远程监测与数据分析。未来需进一步探索表面修饰策略的标准化、实时检测可靠性提升以及多学科技术整合路径。