journal article·2026-04

Nanozymes Based Biosensors for Detection of Biomarkers in Brain Diseases

Ling Teng, Huiling Tan, Weiyi Bai, Xingzhi Yu, Qing Li, Caihui Wang, Hongyin Zhang, Shufen Li, Yongchao Yao, Weihua Zhuang, Wenchuang Hu

Small· Volume 22· Issue 21
Publisher page

Abstract

ABSTRACT Brain diseases, including neurodegenerative disorders, brain tumors, and ischemic strokes, have shown significant threats to human neurological health and quality of life. With the aging population, the incidence of brain diseases continues to rise, further exacerbating public health issues. Traditional diagnostic methods, such as magnetic resonance imaging (MRI) and positron emission tomography (PET), are hindered by limited image resolution and a high reliance on costly equipment. Single‐molecule detection technologies, such as digital ELISA, have shown great promise for improving sensitivity, but their complex procedures and high costs remain barriers. Nanozymes, nanomaterials with enzyme‐like activity, have emerged as a potential alternative. These materials offer high stability and lower costs in comparison with natural enzymes, making them ideal for portable, high‐throughput diagnostics. In this review, we mainly summarize the types and applications of nanozymes with peroxidase‐like activity and oxidase‐like activity in brain disease biomarker detection and discuss the challenges and future directions for their clinical use.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advanced Nanomaterials in Catalysis · Nanocluster Synthesis and Applications · Carbon and Quantum Dots Applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Laboratory Medicine Precision Medicine Translational Research Center Frontiers Science Center For Disease‐related Molecular Network West China Hospital Sichuan University Chengdu Sichuan China

Hubei University of Science and Technology Xianning Hubei China

Laboratory of Cardiac Structure and Function Institute of Cardiovascular Diseases West China Hospital, Sichuan University Chengdu Sichuan China

Funding

National Science and Technology Major Project · Fundamental Research Funds for the Central Universities

References (100+)

Show source-provided references
1. 10.1016/j.nbd.2024.10642810.1016/j.nbd.2024.106428 ↗
2. 10.2217/nnm‐2018‐016310.2217/nnm‐2018‐0163 ↗
3. 10.1016/j.amjmed.2017.12.03910.1016/j.amjmed.2017.12.039 ↗
4. 10.3390/ijms2120760010.3390/ijms21207600 ↗
5. 10.1007/s11011‐021‐00847‐910.1007/s11011‐021‐00847‐9 ↗
6. 10.1016/j.neuron.2009.03.02410.1016/j.neuron.2009.03.024 ↗
7. 10.1002/alz.1301610.1002/alz.13016 ↗
8. 10.1001/jama.2024.516010.1001/jama.2024.5160 ↗
9. 10.1212/WNL.000000000020500910.1212/WNL.0000000000205009 ↗
10. 10.1016/j.neuroscience.2025.04.03510.1016/j.neuroscience.2025.04.035 ↗
11. 10.1186/s12951‐021‐00866‐910.1186/s12951‐021‐00866‐9 ↗
12. 10.3390/pharmaceutics1502069810.3390/pharmaceutics15020698 ↗
13. 10.3389/fneur.2024.144547910.3389/fneur.2024.1445479 ↗
14. 10.21769/BioProtoc.517910.21769/BioProtoc.5179 ↗
15. 10.1016/j.aca.2018.02.01110.1016/j.aca.2018.02.011 ↗
16. 10.1177/221106821558958010.1177/2211068215589580 ↗
17. 10.1038/nbt.164110.1038/nbt.1641 ↗
18. 10.1111/ene.1532110.1111/ene.15321 ↗
19. 10.1007/s00702‐022‐02474‐910.1007/s00702‐022‐02474‐9 ↗
20. 10.1016/j.biosx.2023.10031210.1016/j.biosx.2023.100312 ↗
21. 10.1039/D0TB02763D10.1039/D0TB02763D ↗
22. 10.37349/emed.2022.0010910.37349/emed.2022.00109 ↗
23. 10.1016/j.trac.2018.05.01210.1016/j.trac.2018.05.012 ↗
24. 10.1016/j.snb.2025.13788910.1016/j.snb.2025.137889 ↗
25. 10.1021/acs.inorgchem.4c0441610.1021/acs.inorgchem.4c04416 ↗
26. 10.1016/j.talanta.2024.12712110.1016/j.talanta.2024.127121 ↗
27. 10.1007/s00216‐021‐03816‐410.1007/s00216‐021‐03816‐4 ↗
28. 10.1016/j.snr.2025.10029610.1016/j.snr.2025.100296 ↗
29. 10.1016/j.microc.2024.11042810.1016/j.microc.2024.110428 ↗
30. 10.1038/s43586‐024‐00315‐510.1038/s43586‐024‐00315‐5 ↗
31. 10.1016/j.mattod.2021.10.03210.1016/j.mattod.2021.10.032 ↗
32. 10.1021/acs.analchem.2c0329010.1021/acs.analchem.2c03290 ↗
33. 10.1021/acsanm.4c0149010.1021/acsanm.4c01490 ↗
34. 10.1002/smll.20220816710.1002/smll.202208167 ↗
35. 10.1016/j.foodchem.2024.14014410.1016/j.foodchem.2024.140144 ↗
36. 10.1016/j.saa.2024.12395910.1016/j.saa.2024.123959 ↗
37. 10.1016/j.cclet.2024.11070310.1016/j.cclet.2024.110703 ↗
38. 10.1016/j.snb.2022.13218110.1016/j.snb.2022.132181 ↗
39. 10.1016/j.aca.2020.12.01910.1016/j.aca.2020.12.019 ↗
40. 10.1016/j.aca.2023.34186710.1016/j.aca.2023.341867 ↗
41. 10.1016/j.bios.2025.11734010.1016/j.bios.2025.117340 ↗
42. 10.1039/D0AN00558D10.1039/D0AN00558D ↗
43. 10.1021/acs.analchem.4c0389710.1021/acs.analchem.4c03897 ↗
44. 10.1016/j.talanta.2023.12552910.1016/j.talanta.2023.125529 ↗
45. 10.1007/s13346‐022‐01256‐w10.1007/s13346‐022‐01256‐w ↗
46. 10.1002/EXP.2021008610.1002/EXP.20210086 ↗
47. 10.1007/s40820‐022‐00828‐210.1007/s40820‐022‐00828‐2 ↗
48. 10.1016/j.jcis.2022.06.04910.1016/j.jcis.2022.06.049 ↗
49. 10.1038/nnano.2007.26010.1038/nnano.2007.260 ↗
50. 10.1021/acsnano.1c0124810.1021/acsnano.1c01248 ↗
51. 10.1007/s12274‐018‐2079‐810.1007/s12274‐018‐2079‐8 ↗
52. 10.1016/j.cej.2021.12887610.1016/j.cej.2021.128876 ↗
53. 10.1002/adhm.20240300210.1002/adhm.202403002 ↗
54. 10.1038/s41467‐024‐54868‐w10.1038/s41467‐024‐54868‐w ↗
55. 10.1021/acs.analchem.3c0100510.1021/acs.analchem.3c01005 ↗
56. 10.1021/acs.jpclett.2c0233110.1021/acs.jpclett.2c02331 ↗
57. 10.1002/jctb.643110.1002/jctb.6431 ↗
58. 10.1016/j.colsurfb.2017.03.03810.1016/j.colsurfb.2017.03.038 ↗
59. 10.1016/j.jcis.2017.11.07010.1016/j.jcis.2017.11.070 ↗
60. 10.1021/acsami.0c2274610.1021/acsami.0c22746 ↗
61. 10.1021/acsomega.1c0151210.1021/acsomega.1c01512 ↗
62. 10.1039/C9NR10135G10.1039/C9NR10135G ↗
63. 10.1021/acs.analchem.4c0392210.1021/acs.analchem.4c03922 ↗
64. 10.1016/j.bios.2020.11288210.1016/j.bios.2020.112882 ↗
65. 10.1016/j.nantod.2021.10124310.1016/j.nantod.2021.101243 ↗
66. 10.1021/acsami.7b0161610.1021/acsami.7b01616 ↗
67. 10.1021/accountsmr.1c0007410.1021/accountsmr.1c00074 ↗
68. 10.1016/j.matt.2023.12.00510.1016/j.matt.2023.12.005 ↗
69. 10.1021/acs.analchem.2c0251110.1021/acs.analchem.2c02511 ↗
70. 10.1007/s00604‐018‐2804‐810.1007/s00604‐018‐2804‐8 ↗
71. 10.1016/j.jhazmat.2023.13117110.1016/j.jhazmat.2023.131171 ↗
72. 10.1021/acssuschemeng.9b0446210.1021/acssuschemeng.9b04462 ↗
73. 10.1002/adfm.20241483710.1002/adfm.202414837 ↗
74. 10.1002/anie.20200886810.1002/anie.202008868 ↗
75. 10.1016/j.snb.2023.13354010.1016/j.snb.2023.133540 ↗
76. 10.1021/acsami.9b2354610.1021/acsami.9b23546 ↗
77. 10.1016/j.aca.2015.02.02710.1016/j.aca.2015.02.027 ↗
78. 10.1021/acs.analchem.4c0606310.1021/acs.analchem.4c06063 ↗
79. 10.1007/s00604‐017‐2326‐910.1007/s00604‐017‐2326‐9 ↗
80. 10.1002/anie.20190138410.1002/anie.201901384 ↗
81. 10.1007/s12598‐022‐02179‐810.1007/s12598‐022‐02179‐8 ↗
82. 10.1002/adfm.20241286210.1002/adfm.202412862 ↗
83. 10.1002/adhm.20230459110.1002/adhm.202304591 ↗
84. 10.1021/acsami.5b0127110.1021/acsami.5b01271 ↗
85. 10.1021/acsnano.1c0762110.1021/acsnano.1c07621 ↗
86. 10.1007/s00018‐003‐3206‐510.1007/s00018‐003‐3206‐5 ↗
87. 10.1002/advs.20210438410.1002/advs.202104384 ↗
88. 10.1038/s41467‐018‐05798‐x10.1038/s41467‐018‐05798‐x ↗
89. 10.1038/s41467‐019‐14199‐710.1038/s41467‐019‐14199‐7 ↗
90. 10.1016/j.bioactmat.2021.08.01210.1016/j.bioactmat.2021.08.012 ↗
91. 10.1186/s12951‐023‐02182‐w10.1186/s12951‐023‐02182‐w ↗
92. 10.1002/adtp.20210008110.1002/adtp.202100081 ↗
93. 10.1016/j.nantod.2023.10176810.1016/j.nantod.2023.101768 ↗
94. 10.1007/s40820‐023‐01224‐010.1007/s40820‐023‐01224‐0 ↗
95. 10.1016/j.mtnano.2023.10032610.1016/j.mtnano.2023.100326 ↗
96. 10.1002/anie.20160086810.1002/anie.201600868 ↗
97. 10.1039/C6NR09810J10.1039/C6NR09810J ↗
98. 10.1038/s41467‐024‐45668‐310.1038/s41467‐024‐45668‐3 ↗
99. 10.1021/jacs.3c0704810.1021/jacs.3c07048 ↗
100. 10.1039/D3CC06288K10.1039/D3CC06288K ↗