组成图示
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传感器类型
荧光生物传感器
检测对象
HIV核苷酸序列（THIV）、埃博拉病毒核苷酸序列（TEV）；样品基质：溶液样品（缓冲液/样品溶液）
检测原理
PHIV和PEV以茎环形式固定于MMPs，3′端单链突出可抵抗Exo III切割。目标DNA与探针部分杂交后形成带平3′末端的双链结构，使探针3′端暴露。Exo III从平末端逐步切除单核苷酸，释放FAM或TAMRA荧光片段，同时释放目标DNA；释放的目标再与另一探针杂交，启动新一轮消化，实现循环放大。磁场去除MMPs后，上清中荧光片段浓度随目标DNA浓度增加而增加。SSFS同步扫描分别读取FAM和TAMRA荧光，实现多重定量。错配序列杂交较弱，难以形成有效平末端，因此信号显著降低。
检测灵敏度
单色THIV：LOD: 70 pM；线性范围: 0.2–4.0 nM。双色：THIV LOD: 60 pM；TEV LOD: 81 pM。
效应效果
该传感器在单色和双色模式均表现出良好选择性。单色模式可有效区分完全匹配靶标与单碱基错配、三碱基错配及非互补序列。双色模式中，2 nM单碱基错配MT1HIV的荧光强度约为完全匹配THIV的50%，非互补靶标NT信号接近背景；TEV检测得到类似结果，表明多色探针能同时区分和定量不同DNA序列。灵敏度与现有Exo III信号放大方法相当。作者认为Exo III无需特定识别位点，平台具有通用性，可借助SSFS同时检测更多靶标，适用于分子诊断。未报告稳定性、重现性、实际样品回收率。
传感器的构成
- 基底/分离载体：磁性微球（MMPs），固定探针并用于磁场分离
- 表面功能化层：链霉亲和素封端（streptavidin-capped MMPs），用于固定DNA探针
- 识别元件：HIV DNA探针（PHIV）和埃博拉病毒DNA探针（PEV），茎环结构，与靶DNA杂交形成平3′末端
- 信号标记物：FAM标记PHIV、TAMRA标记PEV，作为荧光报告基团
- 放大元件：外切酶III（Exo III），从平3′末端逐步切除单核苷酸，释放荧光片段并循环靶DNA
- 读出介质：同步扫描荧光光谱（SSFS），检测上清中FAM/TAMRA荧光
中文摘要
本文报道一种基于外切酶III编码磁性微球探针的放大多重DNA检测生物传感器。该传感器将外切酶III（Exo III）无需特定识别位点即可从平末端3′端逐步切除单核苷酸的特性，与磁性微球（MMPs）的磁分离能力相结合，构建多色磁性探针。HIV和埃博拉病毒DNA探针分别标记FAM和TAMRA，并等摩尔共组装于链霉亲和素封端的MMPs表面。目标DNA与探针杂交形成带平3′末端的双链结构后，Exo III选择性消化探针3′端，释放荧光片段并再生目标DNA；目标再与另一探针杂交，实现循环放大。磁场去除MMPs后，上清中的荧光片段用同步扫描荧光光谱（SSFS）检测。单色模式对THIV的线性范围为0.2–4.0 nM，检出限为70 pM；双色模式可同时检测THIV和TEV，检出限分别为60 pM和81 pM，并能区分完全匹配与错配或非互补序列，展示分子诊断应用潜力。
英文摘要
An amplified multiplexed DNA detection biosensor has been developed, which combines the unique cleavage function of exonuclease III (Exo III) with the separating ability of magnetic microparticles (MMPs). By using different fluorophores, the multiplexed detection of DNA is demonstrated.