Advances in Cardiac Troponin I Biosensor Research Based on Magnetic Separation Technology

GUO Ya-long; LI Yan-sheng; GAO Guo-wei; SONG Yu; HU Jing-fang; QIN Lei

doi:10.12452/j.fxcsxb.25011015

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Advances in Cardiac Troponin I Biosensor Research Based on Magnetic Separation Technology

Review | 更新时间：2025-11-05

- Advances in Cardiac Troponin I Biosensor Research Based on Magnetic Separation Technology
- Journal of Instrumental Analysis Vol. 44, Issue 11, Pages: 2421-2428(2025)
- 作者机构：
  
  1.北京信息科技大学传感器重点实验室，北京 100101
  2.北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室，北京 100192
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.25011015
  CLC： O657;TP212.3
- Received：10 January 2025，
  
  Revised：2025-02-10，
  
  Accepted：13 February 2025，
  
  Published：15 November 2025
- 稿件说明：
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郭亚龙,李延生,高国伟,宋钰,胡敬芳,秦雷.基于磁分离技术的心肌肌钙蛋白I生物传感器研究进展[J].分析测试学报,2025,44(11):2421-2428.

GUO Ya-long,LI Yan-sheng,GAO Guo-wei,SONG Yu,HU Jing-fang,QIN Lei.Advances in Cardiac Troponin I Biosensor Research Based on Magnetic Separation Technology[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(11):2421-2428.
郭亚龙,李延生,高国伟,宋钰,胡敬芳,秦雷.基于磁分离技术的心肌肌钙蛋白I生物传感器研究进展[J].分析测试学报,2025,44(11):2421-2428. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.25011015.

GUO Ya-long,LI Yan-sheng,GAO Guo-wei,SONG Yu,HU Jing-fang,QIN Lei.Advances in Cardiac Troponin I Biosensor Research Based on Magnetic Separation Technology[J].Journal of Instrumental Analysis,2025,44(11):2421-2428. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.25011015.

摘要

急性心肌梗死（AMI）作为心源性猝死的关键诱因之一，其快速诊断对于降低心血管疾病的死亡率至关重要。在众多AMI生物标志物中，心肌肌钙蛋白I（cTnI）因其高度特异性和敏感性，已成为诊断AMI的金标准。为满足临床对快速、准确检测cTnI的需求，多种生物传感器技术应运而生，其中基于磁分离原理的生物传感器尤为引人注目。这类传感器利用磁性纳米材料的独特性质，能够在复杂的生物样本（如血液）中高效地分离和富集cTnI，从而实现高灵敏检测。通过优化磁分离过程和传感器设计，可以进一步提高检测的准确性和重复性，为AMI的早期诊断和治疗提供有力支持。该文概述了近年来基于磁分离的电化学传感器、光学传感器以及视觉传感器的研究进展及其在cTnI检测领域的应用。讨论了目前基于磁分离技术的cTnI生物传感器存在的挑战，并对基于磁分离的生物传感器进行了展望，可为进一步开发便携、微型、智能的cTnI检测装置提供参考。

Abstract

Rapid diagnosis of acute myocardial infarction（AMI），as one of the key triggers of sudden cardiac death，is essential to reduce cardiovascular mortality. Among many AMI biomarkers，cardiac troponin I（cTnI） has become the gold standard for the diagnosis of AMI due to its high specificity and sensitivity. To meet the clinical demand for rapid and accurate detection of cTnI，a variety of biosensor technologies have emerged，among which biosensors based on the principle of magnetic separation are particularly compelling. These sensors utilize the unique properties of magnetic nanomaterials to efficiently separate and enrich cTnI in complex biological samples，such as blood，for highly sensitive detection. By optimizing the magnetic separation process and sensor design，the accuracy and reproducibility of the detection can be further improved，providing strong support for early diagnosis and treatment of AMI. We have outlined the recent advancements in research on electrochemical sensors，optical sensors，and visual sensors based on magnetic separation，as well as their applications in cTnI detection. The existing challenges of cTnI biosensors based on magnetic separation technology are discussed，and we provide an outlook on magnetic separation-based biosensors，offering insights for the further development of portable，miniaturized，and intelligent cTnI detection devices.

关键词

Keywords

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