组成图示
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传感器类型
综述或非传感器论文
检测对象
凝血酶（thrombin）、血小板源性生长因子（PDGF-BB）、ATP、腺苷（adenosine）、可卡因（cocaine）、茶碱（theophylline）、溶菌酶（lysozyme）、新霉素B（neomycin B）、胰岛素（insulin）、IgE、K+；样品基质包括标准缓冲液、血清、血液、牛奶、复杂生物样品
检测原理
适配体生物传感器以适配体为识别元件，靶标结合后引起适配体构象、杂交状态或表面结合状态改变。结构切换模式中，靶标使适配体形成G-四链体或发夹，改变标记物与电极距离或荧光/比色性质；夹心模式利用双结合位点蛋白形成适配体-蛋白-适配体或抗体-蛋白-适配体复合物；解离/置换模式中，靶标使标记适配体从互补序列释放或置换表面标记物；竞争置换模式用标记靶标竞争结合。上述变化通过电化学、荧光、比色、SPR、QCM/SAW等换能读出，并可用AuNPs、QDs、DNAzyme催化或互补序列释放实现信号放大。
检测灵敏度
原文未报告具体LOD、线性范围、斜率或R^2数值。
效应效果
综述总结，适配体生物传感器在标准样品中通常具有较高选择性和灵敏度，可检测蛋白与小分子，并已在血清、血液、牛奶等真实样品中开展少量验证。由于适配体可化学合成、修饰和热稳定，传感器成本较低且条件灵活。文中强调TID模式对适配体构象依赖较小，适用性更广；夹心模式适合双结合位点蛋白；结构切换和竞争置换模式可分别用于小分子与蛋白检测。作者认为该领域仍需提高稳定性、重现性和真实样品抗干扰能力，未来在生物分析、临床诊断和环境监测中具有重要应用价值。
传感器的构成
- 换能器/基底：金电极（Au electrode）、ITO电极、SPR/QCM/SAW芯片，用于固定识别元件并转换信号
- 识别元件：适配体（aptamer），特异性结合蛋白或小分子靶标
- 辅助固定/开关层：互补序列（complementary sequence）或连接DNA（linker DNA），用于固定适配体或形成双链开关
- 信号标记物：亚甲基蓝（MB）、二茂铁（Fc）、金纳米颗粒（AuNPs）、量子点（QDs）、[Ru(NH3)6]3+，提供电化学/光学/质量信号
- 封闭剂：2-巯基乙醇（2-mercaptoethanol），封闭金电极表面降低背景
- 催化/显色底物：H2O2、ABTS、luminol，用于DNAzyme/适配体酶信号放大
中文摘要
适配体作为单链DNA或RNA寡核苷酸，能够高亲和、高特异性地结合蛋白或小分子靶标，已被广泛用作生物传感器中的识别元件，并被视为生物检测领域中抗体的有前景替代品。本综述系统概述了已报道的适配体生物传感器制备设计策略，将其归纳为四种基本模式：靶标诱导结构切换模式、夹心或类夹心模式、靶标诱导解离/置换模式和竞争置换模式。文中结合电化学、光学、质量敏感等换能方式，分析了适配体构象变化、杂交状态改变、纳米材料放大及核酸机器等策略如何把特异性结合事件转换为可检测信号。鉴于适配体带来的独特优势以及巧妙设计策略，适配体生物传感器有望成为生物检测相关应用中最有前景的器件之一。
英文摘要
Aptamers have been widely used as recognition elements for biosensor construction, especially in the detection of proteins or small molecule targets, and regarded as promising alternatives for antibodies in bioassay areas. In this review, we present an overview of reported design strategies for the fabrication of biosensors and classify them into four basic modes: target-induced structure switching mode, sandwich or sandwich-like mode, target-induced dissociation/displacement mode and competitive replacement mode. In view of the unprecedented advantages brought about by aptamers and smart design strategies, aptamer-based biosensors are expected to be one of the most promising devices in bioassay related applications.