组成图示
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传感器类型
量子点生物传感器
检测对象
乙肝病毒表面抗原基因寡核苷酸（HBV surface-antigen gene oligonucleotide / HBV DNA）；样品基质为 Tris-HCl 缓冲液（0.2 M，150 mM NaCl，pH 7.4）
检测原理
该传感器基于一锅法合成的 DNA–CdTe 量子点与石墨烯之间的荧光共振能量转移（FRET）。DNA 配体含硫代磷酸酯，优先结合 CdTe 表面，另一端为序列特异性单链探针。加入 HBV 靶 DNA 后，探针与靶 DNA 杂交形成双链 DNA。未杂交的单链 DNA 碱基部分暴露，与石墨烯发生强 π–π 堆积，石墨烯作为 FRET 受体高效猝灭量子点荧光；杂交形成的双链 DNA 碱基暴露减少，π–π 堆积和氢键作用减弱，量子点与石墨烯距离增大，FRET 效率降低，荧光恢复。靶 DNA 浓度越高，双链比例越高，荧光恢复值 ΔF 越大。检测在 350 nm 激发下通过荧光强度变化实现，无需对量子点或石墨烯进行额外标记。
检测灵敏度
LOD: 10.4 nm；线性范围: 50–1600 nm；R = 0.9985
效应效果
石墨烯对单链 DNA–CdTe 量子点的荧光猝灭效率超过 96%，而对杂交形成的双链 DNA 体系猝灭效率降至 54%，二者差异构成检测基础。DNA–CdTe 量子点量子产率约 20%，高于仅 GSH 配体的 CdTe 量子点（13%），发射峰 513–584 nm，分散性更好。检测线性范围为 50–1600 nM，LOD 为 10.4 nM，R=0.9985。方法依赖序列特异性杂交和 ssDNA/dsDNA 对石墨烯吸附差异，具有较好的选择性；无需标记量子点或石墨烯，合成步骤简单、成本较低。作者认为该平台可扩展至适配体识别蛋白及多重 DNA 检测，但文中未报告实际样品回收率、RSD 或与 ELISA/qPCR 的对比。
传感器的构成
- 检测体系：溶液相荧光 FRET 体系，无固定基底或电极，使用 Tris-HCl 缓冲液（0.2 M，150 mM NaCl，pH 7.4）
- 量子点供体：CdTe 纳米晶（CdTe QDs），一锅法合成，发射峰 513–584 nm，量子产率约 20%
- DNA 配体/识别元件：含硫代磷酸酯（phosphorothiolate）的序列特异性 ssDNA，通过硫代磷酸酯结合 CdTe 表面，另一端与 HBV 靶 DNA 杂交
- 共配体/稳定剂：谷胱甘肽（GSH），与 DNA 共同稳定 CdTe QDs 表面
- 能量受体/猝灭剂：石墨烯（graphene），由氧化石墨烯（GO）热还原制备，对 ssDNA 强猝灭、对 dsDNA 弱猝灭
- 分散稳定剂：十二烷基苯磺酸钠（SDBS，0.02 wt%），用于石墨烯水分散
- 信号读出：荧光发射信号，350 nm 激发下监测量子点荧光恢复 ΔF
中文摘要
本文报道了一种一锅法合成 DNA–CdTe 量子点并用于序列特异性寡核苷酸检测的荧光生物传感器。传统 DNA 标记量子点多依赖链霉亲和素–生物素偶联或共价偶联，存在供体–受体距离大、成本高或合成步骤复杂等问题。作者以谷胱甘肽（GSH）和含硫代磷酸酯的特定序列 DNA 为共配体，一步合成不同发射波长的核酸功能化 CdTe 纳米晶，DNA 通过硫代磷酸酯优先结合 CdTe 表面，另一端作为识别区。检测时，DNA–CdTe 量子点上的单链 DNA 探针与乙肝病毒（HBV）靶 DNA 杂交形成双链 DNA；随后加入石墨烯。单链 DNA 碱基暴露，与石墨烯发生强 π–π 堆积，使量子点荧光被高效猝灭；双链 DNA 碱基暴露减少，π–π 堆积减弱，荧光共振能量转移（FRET）效率降低，荧光恢复。基于该 ssDNA/dsDNA 识别差异，实现了 HBV DNA 的定量检测，线性范围为 50–1600 nM，检出限为 10.4 nM，相关系数 R=0.9985。该方法无需标记量子点或石墨烯，合成简单、成本低，可扩展至蛋白和多重 DNA 检测。
英文摘要
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