组成图示
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传感器类型
荧光生物传感器
检测对象
叶酸受体（folate receptor, FR）；溶液样品（未明确实际生物基质）
检测原理
55-mer寡核苷酸（G55）在Mg²⁺存在下退火形成茎环结构，3'端通过共价连接叶酸（FA）形成FA-DNA嵌合体。加入叶酸受体（FR）后，FR与FA特异性结合，使DNA 3'端双链区受到保护，外切酶III（Exo III）不能从3'端水解该区域，5'端富含G区保留在茎环中，难以形成G-四链体，喹啉红（QR）荧光较弱。若不存在FR，Exo III从3'端水解双链区并在环区停止，释放G-rich序列；在K⁺存在下，G-rich序列折叠为G-四链体，QR结合后荧光显著增强。因此FR浓度越高，DNA保护程度越高，荧光强度越低，信号变化可用于定量检测FR。
检测灵敏度
LOD: 3.0 × 10⁻¹⁰ mol L⁻¹ (S/N = 3)；线性范围: 10⁻⁹–10⁻⁷ mol L⁻¹
效应效果
该传感器在1.0×10⁻⁸ mol L⁻¹ FR浓度下重复检测5次，荧光信号相对标准偏差（RSD）为5.02%，表明重现性良好。选择性方面，其他蛋白质不能与FA-DNA结合并阻止Exo III酶切，荧光信号无明显变化，说明FR与FA-DNA之间具有特异性识别，抗蛋白干扰能力较好。论文未报道实际生物样品加标回收率、长期稳定性、抗基质干扰数据，也未与ELISA、HPLC或qPCR等现有方法进行直接对比。作者认为该方法无需昂贵仪器、表面固定和复杂标记，可用于FR肿瘤标志物检测及小分子-蛋白相互作用研究。
传感器的构成
- 反应体系：溶液相荧光检测体系，无固定基底或电极，所有组分在缓冲液中反应
- 识别探针：55-mer寡核苷酸（G55），3'端氨基标记，形成茎环结构，5'端富含G区
- 识别配体：叶酸（FA）共价连接于G55 3'端，用于特异性结合叶酸受体（FR）
- 酶切元件：外切酶III（Exo III），从3'端水解双链区，实现FR存在与否的酶切保护
- 信号探针：喹啉红（QR），G-四链体结合荧光探针，结合后荧光增强
- 离子辅助：Mg²⁺促进DNA杂交，K⁺稳定G-四链体形成
中文摘要
基于叶酸（FA）与叶酸受体（FR）之间的特异性相互作用，本研究提出一种用于检测FR的荧光生物传感器。将3'端氨基标记的55-mer寡核苷酸在含Mg²⁺溶液中退火形成茎环结构，其5'端富含鸟嘌呤区可作为G-四链体来源，3'端通过共价连接叶酸形成FA-DNA小分子嵌合体。喹啉红（QR）本身荧光较弱，但与G-四链体结合后荧光显著增强。当FR存在时，FR与FA-DNA结合，使DNA 3'端双链区受到保护，抵抗外切酶III（Exo III）的水解，G-rich区不能释放并形成G-四链体，因此荧光信号降低；当FR不存在时，Exo III从3'端水解双链区并在环区停止，释放G-rich序列，在K⁺存在下折叠为G-四链体，结合QR后产生强荧光。该传感器以荧光强度变化反映FR浓度，可用于肿瘤标志物FR的检测及小分子-蛋白相互作用研究。
英文摘要
Based on the specific folic acid-folate receptor (FA-FR) interaction, macromolecular FR can bind with FA-linked DNA-small molecule chimeras, which can prevent enzymolysis by exonuclease III (Exo III), enabling a novel fluorescence biosensor for FR to be developed using quinaldine red as a G-quadruplex-binding probe.