光學微腔以其高質量因子和緊湊模式體積而著稱，在微激光器、對稱性破缺系統、光學頻率梳和光學傳感等各個領域發揮著至關重要的作用。特別值得注意的是它們在生化傳感中的應用，其中微腔增強了光子壽命并增加了光場的能量密度，促進了強大的光與物質相互作用，從而提高了靈敏度并降低了檢測閾值。借鑒光學微腔的顯著優勢和生化傳感的快速進展，本綜述對基于光學微腔的生化傳感器進行了詳細研究，分為四個主要部分：傳感機制、結構設計、尖端生化傳感器和未來展望。該綜述首先剖析了關鍵的微腔特征，并討論了主要和值得注意的傳感機制。這些機制包括模式轉換/分裂/展寬、激光和增益增強、表面等離子體共振、熒光共振能量轉移、光學頻率梳光譜、光機械相互作用和特殊點，如機制部分所述。隨后，我們深入研究了重要的光學微腔結構，包括法布里-珀羅結構、回音壁模式結構、光子晶體和片上微環諧振器，詳細介紹了基礎和功能微腔材料及其制造和功能化過程。特別關注功能化材料的制造方法。在器件部分，綜述展示了生物大分子、細胞、固體顆粒、液體離子和氣體分子檢測方面的最新突破，從生物和化學角度提供了觀點。最后，本文整合了當前的研究成果，概述了基于光學微腔的生化傳感領域持續存在的挑戰，并強調了新興的發展趨勢。

在過去的十年中，基于光學微腔的生化傳感器取得了顯著的進步。這些設備以其高質量因子、緊湊模式體積和強大的光-物質相互作用而聞名，已成為測量和檢測外部物質引起的變化的多功能且強大的儀器。由于豐富的生化傳感原理，以及材料和微/納米制造技術的進步，光學微腔可以根據特定的生化環境進行定制，從而釋放出廣泛應用的巨大潛力。這些進步帶來了傳感靈敏度、檢測限、響應時間和多組分選擇性等關鍵性能指標的顯著進步和突破性成就。然而，原理、結構和設備應用之間的分離構成了一個障礙，限制了原理提供的敏感增強與結構創新引入的特殊性能之間可能的協同作用。本綜述重點介紹了下一代基于微腔的生物傳感器設備的潛在研究方向、挑戰和機遇，旨在激發該領域的進一步研究。未來探索的重點領域包括： 1. 活性微腔; 2. 界面模式調控與界面結合放大工程; 3.無標記分子指紋圖譜開發; 4、多腔系統、級聯、陣列集成; 5. 片上微腔的功能化和優化; 6. 將傳感應用擴展到更廣泛的頻譜范圍; 7. 研究分子動力學和細胞進化; 8. 開發穩定、小型化和可批量生產的微腔。