组成图示
示意图生成中
传感器类型
侧流层析试纸条
检测对象
单链 DNA（ssDNA）、PCR 扩增双链 DNA（dsDNA）、MBL2 基因单核苷酸多态性（SNP）基因分型产物、大肠杆菌（E. coli）与金黄色葡萄球菌（S. aureus）23S rRNA PCR 产物；样品基质为基因组 DNA、PCR 扩增产物、人全血（提取基因组 DNA）及细菌 DNA/PCR 样品。
检测原理
传感器基于 DNA 杂交与生物素—链霉亲和素相互作用。样品中的目标 DNA 需同时携带生物素和可与微球表面 poly(dT) 互补的序列；目标 DNA 先与结合垫上的 poly(dT) 修饰聚苯乙烯微球杂交，随后在显影缓冲液驱动下沿硝酸纤维素膜毛细迁移。检测区固定的链霉亲和素捕获含生物素的 DNA-微球复合物，使蓝色或红色微球在检测区聚集形成有色线；质控区 poly(dA) 捕获 poly(dT) 微球形成质控线。目标量越高，显色线越深。对 PCR 双链 DNA，先变性并与 poly(dA) 尾探针杂交；对 SNP，采用引物延伸（PEXT）掺入生物素-dUTP，仅完全匹配时产生可捕获产物。
检测灵敏度
原文未明确报告 LOD、线性范围、灵敏度斜率或 R^2；仅报告视觉检测能力：about 0.5 fmol biotinylated poly(dA) target；as low as 2.5 fmol PCR product can be detected.
效应效果
彩色聚苯乙烯微球传感器与金纳米颗粒（AuNP）传感器检测能力相当：单链生物素化 poly(dA) 靶标约 0.5 fmol 可目视检测，PCR 产物最低 2.5 fmol 可检测。重现性方面，15 和 30 fmol PCR 产物在蓝色微球试纸上的 CV 为 7.5% 和 8.4%，红色微球试纸为 5% 和 9.4%。MBL2 基因两个 SNP 位点的 20 个样本基因分型结果与测序完全一致。双色试纸可区分大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。作者认为该试纸条无需仪器、数分钟出结果、成本低，且聚苯乙烯微球比 AuNP 更稳定、偶联制备时间少于 3 h，适合现场 DNA 检测。
传感器的构成
- 支撑基底：塑料粘附背衬（plastic adhesive backing），提供刚性并承载浸入垫、结合垫、膜和吸收垫。
- 样品导入层：浸入垫（immersion pad），接收样品并启动毛细流动。
- 结合垫：结合垫（conjugate pad），负载寡核苷酸修饰的蓝色/红色聚苯乙烯微球（PS microspheres, 300 nm）作为信号报告物。
- 信号微球：聚苯乙烯微球（polystyrene microspheres），经 EDC 偶联 5′-氨基 (dT)30 并用 TdT/dTTP 尾接 poly(dT)，提供颜色与杂交位点。
- 识别捕获层：硝酸纤维素膜检测区（nitrocellulose membrane test zone）固定链霉亲和素（streptavidin, SA），捕获含生物素（biotin）的目标 DNA-微球复合物。
- 质控识别层：硝酸纤维素膜质控区固定 poly(dA)，捕获 poly(dT) 微球以确认试纸功能正常。
- 吸收层：吸收垫（absorbent pad），维持液流并防止回流。
- 流动缓冲液：显影缓冲液（PBS 或磷酸盐缓冲液，含甘油、SDS、Tween-20），驱动毛细迁移并抑制非特异显色。
中文摘要
近年来，面向小型实验室和现场检测的快速、简便、低成本 DNA 检测生物传感器受到持续关注。本文报道了一种一次性试纸条型 DNA 生物传感器，采用寡核苷酸修饰的彩色聚苯乙烯微球作为报告物，可在无仪器条件下实现 DNA 序列的目视检测。该传感器用于检测同时含有生物素基团和能与蓝色或红色微球表面寡核苷酸互补配对的 DNA 分子；杂交复合物被检测区固定的链霉亲和素捕获后，在试纸条上形成有色线。作者将该传感器应用于单链 DNA 检测、PCR 扩增双链 DNA 检测以及单核苷酸多态性基因分型，并与基于金纳米颗粒报告物的传感器进行比较。结果还表明，彩色微球具有实现特定 DNA 序列多色检测的潜力。
英文摘要
In recent years, there is a continuously growing interest in the development of biosensors for rapid, simple and inexpensive DNA tests suitable for the small laboratory or for on-site testing. Detection is accomplished through electrochemical, optical or gravimetric transduction. We report on the development of disposable dipstick-type DNA biosensors that employ oligonucleotide-decorated colored polystyrene microspheres as reporters and enable visual detection of DNA sequences without the use of instrumentation. The biosensors have been designed to detect DNA molecules that contain both, a biotin moiety and a segment that is complementary to the oligonucleotide attached on the surface of blue or red microspheres. Capture of the hybrids by immobilized streptavidin at the test zone results in the formation of a colored line. The biosensors were applied to: (a) detection of single-stranded DNA, (b) detection of PCR-amplified double-stranded DNA and (c) genotyping of single nucleotide polymorphisms (SNP). The results were compared with sensors based on gold nanoparticle reporters. It is also demonstrated that the microspheres offer the potential for multicolor detection of specific DNA sequences.