21世纪的前十年可以被认为是“传感的十年”。基于纳米材料的生物传感是纳米技术与纳米科学中最热门的领域之一。纳米材料的独特性质为光、电信号的传导提供了优良的平台，被广泛用于新一代生物传感器件的设计与制备。因而，纳米生物传感为基础研究和临床，环境、工业应用中的高灵敏生物传感提供了新原理、新方法与新工具。

纳米技术与纳米材料科学的新成就，使不同大小(1~100 nm)形状与组成（成分）的众多纳米材料介入生物传感。纳米粒子的小体积突破了结构微型化的限制，导致了更低的检测限，甚至可达到z mol (1 z mol=10^-21 mol)的水平。而且，生物功能化纳米粒子可以产生催化性能、传导性能与生物相容性能的协同作用，并加快信号传导。更为重要的是，纳米材料与环境直接接触，可以直接作为化学与生物传感器，实现生物分子的单分子检测，从而使其广泛应用于生物体系。纳米生物传感的进一步发展将涉及低毒性、高灵敏、长效稳定的在体检测，并为疾病标志物的早期筛查与可靠的床旁检测提供有用工具。

该方向研究工作包括石墨烯单晶薄膜、稀土、纳米贵金属、生物材料、有机/无机多孔薄膜等多种新功能材料及其复合结构研发，以及基于纳米材料研制场效应管、增强拉曼、荧光传感、电化学等多种类型新型生物传感器，发展高灵敏生物检测核心技术，用于疾病标志物、病原菌以及重要功能生物分子等痕量灵敏检测，为疾病诊断筛查、现代农业检测及生物医学基础研究提供重要手段。