稀土掺杂上转换纳米颗粒（UCNPs）在近红外光激发下可产生上转换发光，已在生物传感领域广泛应用。本研究首次开发了一种以多孔硅（PSi）为基底、基于 UCNPs 的发光 DNA 生物传感器，用于检测目标 DNA 分子浓度。首先通过电化学刻蚀制备 PSi 基底，并对其进行氧化、硅烷化和戊二醛处理，使目标 DNA 分子能够固定于 PSi ...
乳酸是临床诊断和运动表现监测的关键生物标志物，传统血检侵入性强，难以实时动态监测。汗液作为非侵入性替代样本，乳酸浓度约为5–25 mM，可反映实时生理状态。本研究开发了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的高灵敏适配体传感器，用于汗液中乳酸检测。该平台以适配体功能化核壳上转换纳米颗粒（APT-CS-UCNPs）为能量供体，以 Fe3...
新冠疫情凸显快速准确诊断工具的重要性。现有PCR和快速抗原检测（RAT）在速度、灵敏度及设备和人员要求方面存在局限。上转换纳米颗粒（UCNPs）可将低能近红外光转换为高能可见光，适合作为单分子检测和即时检测的光学探针。本研究自2020年初启动，探索高掺杂UCNPs（40%Yb3+/4%Er3+）在侧流层析（LFA）中用于SARS-C...
微小RNA（miRNAs）在过敏性鼻炎（AR）免疫细胞分化与免疫应答调控中发挥关键作用，miRNA-155在AR发病中显著上调，可作为AR诊断标志物。基于上转换纳米颗粒（UCNPs）的荧光传感器虽已用于miRNA检测，但聚合物包覆、表面钝化与DNA功能化仍具挑战。本研究将发夹DNA1（H1）通过磺酰胺键修饰到UCNPs表面的聚磺酸薄...
研究表明，microRNA-155（miRNA-155）表达水平与宫颈癌及宫颈上皮内瘤变患者的临床分期和浸润深度正相关，且常呈高表达，因此发展高灵敏 miRNA-155 检测方法对宫颈癌早期诊断、治疗和预后评估具有重要意义。本研究构建了一种近红外光驱动的荧光生物传感器，用于检测 miRNA-155。该传感器基于聚多巴胺包覆上转换纳米...
口腔鳞状细胞癌（OSCC）是最常见的口腔癌。近年研究发现 microRNA（miRNA）与 OSCC 密切相关，且 miRNA 在组织和循环中高度稳定，被认为是癌症检测与预后的潜在生物标志物。针对低丰度 miRNA，单红色发射上转换纳米颗粒（UCNP）生物传感器因组织穿透深、辐射损伤弱、自荧光低而受到关注；无酶信号放大也是有效手段。...
胆固醇（CHOL）是重要的临床生化指标，参与调节细胞膜的流动性、通透性和微结构，因此准确监测生物样品中的CHOL水平对多种疾病的早期预防与诊断具有重要意义。单红光上转换纳米颗粒（UCNP）的发射位于生物组织光学透过窗口，可穿透更深的组织并减少散射造成的能量损失，因而具有更高的灵敏度和准确性。本文以无毒、灵敏且光化学稳定的3,3',5...
金黄色葡萄球菌等机会性食源性病原菌对公共健康构成严重威胁，亟需快速、简便、低成本且高灵敏的检测方法。本文设计了一种基于核壳结构上转换纳米颗粒（CS-UCNPs）的荧光适配体生物传感器，用于金黄色葡萄球菌检测。将金黄色葡萄球菌特异性适配体修饰于 CS-UCNPs 表面，使其能够特异性结合病原菌；结合后的复合物可通过低速离心从检测体系中...
近年来，沙门氏菌的高发率已成为威胁公共安全的严重问题，促使人们寻求准确、快速、直接的方法保障食品安全。本研究提出一种结合聚合酶链式反应（PCR）的多功能双模式（比色-荧光）检测平台，用于沙门氏菌的灵敏快速检测。比色测量基于亚甲基蓝（MB）插入双链DNA后引起的颜色变化；荧光测量基于MB对上转换纳米颗粒（UCNPs）的内滤效应（IFE...
准确测定血糖对糖尿病临床诊断和管理至关重要。本文建立了一种基于上转换纳米颗粒（UCNPs）与醌亚胺复合物之间内滤效应（IFE）的简单高效人血清葡萄糖监测策略。在该体系中，葡萄糖氧化酶（GOx）在氧气存在下催化葡萄糖转化为过氧化氢（H2O2）和葡萄糖酸。在辣根过氧化物酶（HRP）存在下，生成的H2O2可催化氧化苯酚和4-氨基安替比林（...
荧光可因金属纳米颗粒表面与荧光分子之间的距离不同而增强或猝灭。邻近金属颗粒引起的荧光增强称为金属增强荧光（MEF），在基于荧光的生物传感领域具有广阔潜力。MEF 生物传感器系统通常分为两类平台：（1）二维/三维支架，或（2）胶体悬浮体系。本综述简要总结了利用波长依赖性碳点（CNDs，紫外-可见区）、贵金属（可见区）和上转换纳米颗粒（...
甲基苯丙胺是一种强效中枢神经兴奋剂，其滥用严重危害人类健康与社会稳定，快速准确定量检测对遏制滥用具有重要意义。本文提出一种基于上转换纳米颗粒标记侧流免疫分析（LFIA）的便携式荧光读数器，用于甲基苯丙胺的快速准确定量。该试纸条利用甲基苯丙胺抗原与抗体的特异性结合，在竞争型免疫层析中使测试线荧光强度随抗原浓度降低而升高；读数器记录测试...
多种传染性病毒持续威胁全球公共卫生，其中 SARS-CoV-2 已造成超过六百万人死亡。为快速、可靠地检测病原体，研究者发展了多种生物传感方法。上转换纳米颗粒（UCNPs）具有低自荧光背景、长荧光寿命、窄发射峰、抗光漂白、近红外激发和多色发射等特性，在生物传感器中可显著提高信噪比和检测灵敏度，是病毒检测的有前景候选材料。本综述系统总...
番茄红素（lycopene）是天然色素和抗氧化剂，市场需求增长，但易受光和热降解，需要实时传感方法。本文开发了一种透明上转换纳米颗粒（UCNPs）试纸条，采用30 mol% Yb3+、0.1 mol% Tm3+掺杂的β-NaYF4 UCNPs，在980 nm近红外激发下于475 nm产生强上转换发射。该试纸条对番茄红素敏感，借助智能...
基于DNA的生物传感器技术在化学与生物检测中具有重要潜力，并已被积极开发用于活细胞和动物体内的分子成像探针，可在复杂生物体系中原位检测分析物、阐明关键分子在生物过程中的作用，并推动无创诊断和影像引导手术的发展。然而，提高成像的时空精度仍是该领域面临的挑战。本迷你综述阐述了将工程化光激活DNA生物传感器与上转换纳米技术相结合，实现时空...
上转换纳米颗粒（UCNPs）在体外蛋白传感中已取得显著成功，适配体是常用于修饰纳米颗粒进行蛋白检测的生物分子。然而，UCNPs 与 DNA 修饰过程复杂，且 DNA 骨架磷酸基团易吸附于 UCNPs 表面，限制了实际应用。为克服这些限制，本文提出一种基于聚多巴胺包覆上转换纳米颗粒（UCNPs@PDA）的无修饰荧光生物传感器。该传感器...
针对DNA马达/行走者荧光生物传感器启动不可控且常需外源驱动力的问题，本文提出一种上转换发光启动、谷胱甘肽（GSH）响应自驱动三维DNA马达。在808 nm近红外光激发的低热上转换纳米颗粒表面，嵌入O-硝苄光解连接子的锁定链经紫外上转换发光触发，实现光控靶标识别，避免生物递送过程中的预触发。MnO2纳米片通过物理吸附承载传感框架，生...
胆固醇是维持人体健康的重要物质，其浓度水平与多种疾病密切相关，因此准确监测胆固醇对临床诊断具有重要意义。本文构建了一种基于光子晶体增强上转换纳米颗粒（UCNPs）的非接触生物传感器，用于高灵敏、无干扰的胆固醇检测。作者将 LiErF4:0.5%Tm3+@LiYF4 UCNPs 与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）光子晶体（OPCs）复合，...
己烯雌酚（DES）是一种内分泌干扰物，与人类严重健康问题相关。本文设计了一种可再生柔性上转换-荧光生物传感器，用于食品和环境中 DES 的检测。作者合成了氨基功能化上转换纳米颗粒（UCNPs），并将其固定在经氨基化处理的柔性聚二甲基硅氧烷（PDMS）基底表面，随后修饰互补 DNA 和 dabcyl 标记的 DES 适配体。以 UCN...
本文报道了利用液相脉冲激光烧蚀（LP–PLA）法制备 Er3+、Yb3+ 共掺杂 Y2O3 上转换纳米颗粒（NPs）的方法及其光学性质。作者首先通过放电等离子烧结（SPS）制备高密度 Er,Yb:Y2O3 陶瓷靶材，再在乙醇中以 Nd:YAG 激光烧蚀获得纳米颗粒。TEM 与 HR-TEM 显示多数颗粒直径小于 50 nm，主要粒径...