转基因作物安全，尤其是草甘膦抗性转基因大豆的商业化种植，引发公众广泛关注，亟需高效精准检测转基因成分的方法。本研究构建了一种基于核酸外切酶III（Exo III）辅助循环信号放大和发夹探针识别的电化学生物传感器，用于高灵敏、特异性检测转基因大豆中的CP4-EPSPS基因。该传感器通过目标DNA与发夹探针H1结合，触发Exo III循...
PEAK1（假足富集非典型激酶1）表达或活性异常与细胞迁移、增殖、存活及多种疾病尤其是癌症发生发展密切相关，早期检测有助于指导靶向治疗。本研究将 Cas13a 的特异性 RNA 切割能力与电化学传感技术相结合，建立一种用于 PEAK1 早期诊断的新方法。Cas13a 在 crRNA 引导下具有顺式切割活性，可特异性识别并切割目标 R...
核酸扩增检测（NAAT）是用于现场和即时诊断的重要工具，但 qPCR 依赖昂贵温控与光学设备，限制其去中心化应用。等温环介导扩增（LAMP）更适合即时诊断。本文报道一种基于印刷电路板（PCB）的 Lab-on-PCB 装置，用于 SARS-CoV-2 的逆转录 LAMP（RT-LAMP）扩增与电化学检测。系统由两片一次性 PCB 滑...
生物标志物的多样性和异质性使通用单步定量分析物方法难以开发。针对单个生物标志物，检测亲和结合物结合分析物后构象变化的电化学方法已显示前景。然而，由于构象变化必须在纳米尺度工作距离内发生，每个分析物都需要开发具有独特构象变化的全新传感器。本文展示一种基于DNA折纸的模块化电化学生物传感器，只需替换分析物结合域即可适配多种分子。所有传感...
铜绿假单胞菌是环境中高度流行的机会致病菌，需对易感人群进行早期检测以防止感染。针对该菌最特异的适配体 F23 已被用于多种检测与传感方法。本研究基于一次性金丝网印刷电极（Au-SPEs）设计了一种新型 F23 电化学适配体传感器，具有较高重现性。亚甲基蓝（MB）作为外源指示剂显著放大电化学信号并提高检测灵敏度。该适配体传感器检出限为...
本文报道了一种基于生物素化反应和亚甲基蓝（MB）负载金属有机框架（MOFs）信号放大的电化学“信号开启”检测法，用于检测半胱天冬酶-3（caspase-3）并评估细胞凋亡。以锆基 UiO-66-NH2 MOFs 为纳米载体负载电活性 MB 分子；重组六组氨酸（His6）标签链霉亲和素（rSA）通过 His6 标签与 MOF 表面金属...
硒是人体和动物营养中必需的无机化合物，参与机体正常功能，作为微量营养素积极参与多种代谢活动调节，如甲状腺激素代谢，并保护机体免受氧化应激。然而，硒在产生有益作用与产生毒性作用之间的浓度窗口很窄。较高剂量下，硒会对生物体产生不利影响，并通过自由基形成造成 DNA 损伤。硒阴离子反应性增强还可能破坏 DNA 修复蛋白的完整性和功能。由于...
液体活检通过检测外周生物流体中循环核酸、细胞、蛋白和囊泡等获得健康信息，正推动传感器向去中心化、非专业人员可用方向发展。在肿瘤诊断与预后中，循环 microRNA 是重要生物标志物。本文以与肺癌相关的 miR-2115-3p 为模型靶标，开发了一种基于丝网印刷电极（SPE）的电化学生物传感器。该传感器采用与靶标互补的单链 DNA 探...
DNA交联剂如顺铂及相关铂(II)类似物是治疗实体瘤的有效药物，但体内毒性高且肿瘤可产生耐药。为开发低毒高效的DNA交联剂，药物化学家通过调节方铂(II)配合物的配体来改变其生物利用度、靶向细胞渗透和DNA结合速率。然而，将体外DNA结合能力与体内疗效关联仍具挑战。本文报道一种电化学生物传感器策略，可实时研究铂(II)-DNA结合。...
DNA 纳米技术涉及设计非天然 DNA 纳米结构，用于生物技术、医学和诊断。本研究引入核酸五路连接（5WJ）结构，用于全长生物 RNA 的直接电化学分析。据作者所知，这是首次报道利用固相杂交探针检测如此长的核酸序列。发夹形电极固定寡核苷酸与三条适配链杂交，其中一条标记亚甲基蓝（MB）。仅当存在特定 DNA 或 RNA 分析物时，四条...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）大流行造成全球超过600万死亡，凸显开发简单、快速、低成本即时检测（POC）方法的需求。本文开发了一种基于环介导等温扩增（LAMP）的电化学生物传感器，用于临床样本中SARS-CoV-2病毒检测。该传感器通过95°C加热10 min灭活样本并释放病毒RNA，替代传统核酸提取步骤，从...
针对SARS-CoV-2快速传播带来的早期诊断需求，本研究设计了一种快速、低成本且准确的电化学生物传感器。该传感器以MXene纳米片（Ti3C2Tx）和碳铂（Pt/C）构建纳米复合修饰层，用于放大DNA探针与病毒RdRp基因区特异性寡核苷酸靶标杂交后的电化学信号。采用差分脉冲伏安法（DPV）对1 aM至100 nM靶标进行定量，峰电...
本研究利用石墨化纳米洋葱/二硫化钼（MoS2）纳米片复合平台，开发了一种可检测人乳头瘤病毒（HPV）-16 和 HPV-18 的电化学 DNA 传感器，用于宫颈癌早期诊断。通过功能化纳米洋葱表面的酰基键与功能化 MoS2 纳米片表面的氨基发生化学偶联，制备了可用于探针 DNA 化学吸附的电极表面。1:1 纳米洋葱/MoS2 复合电极...
开发简便且探针集成的适配体传感器用于肿瘤标志物电化学检测，对肿瘤诊断和预后评估具有重要意义。本文基于双极纳米通道膜中电化学探针的稳定限域，构建了一种探针集成适配体传感器，实现肿瘤标志物癌胚抗原（CEA）的无试剂电化学检测。为稳定固定大量阳离子电化学探针亚甲基蓝（MB），在支撑电极上生长具有不对称电荷的双层二氧化硅纳米通道阵列（SNF...
电化学适配体（E-AB）生物传感器可在未稀释复杂基质乃至体内直接监测分子，有望用于个性化医疗。该平台通常由固定在电极上的氧化还原报告基修饰适配体构成，其信号传统上被认为来自配体结合诱导的适配体构象变化，使报告基靠近电极并改变电子转移速率。然而，直接证明构象变化或距离依赖电子转移的证据有限。本文以研究成熟的可卡因结合适配体为对象，结合...
目前氯吡格雷治疗效应在个体间差异显著，且与 CYP2C19 基因多态性密切相关。CYP2C19*2 等位基因会降低氯吡格雷抗血小板聚集作用，增加主要心血管不良事件风险。本研究报道了一种基于外切酶 III 辅助电信号放大和杯芳烃富集电活性物质的高灵敏电化学生物传感器，用于检测 CYP2C19*2 基因。该传感器以玻碳电极为基底，电化学...
循环肿瘤细胞（CTCs）可从原发肿瘤脱落并经外周血播散至其他组织器官，因而备受关注。循环肿瘤DNA（ctDNA）是CTCs及其他肿瘤细胞释放到外周血中的DNA，被认为是具有临床应用前景的检测物质。本文利用红细胞良好的生物相容性实现四面体DNA纳米结构（TDN）的锚定，并借助TDN对靶序列的特异性识别能力，构建了以亚甲基蓝（MB）为信...
本研究采用 X 射线光电子能谱（XPS）研究铀酰离子与表面固定肽的配位化学。所有肽均通过六碳烷硫醇连接基固定在金基底上，并以亚甲基蓝（MB）作为氧化还原标记。XPS 谱显示，各修饰肽与铀酰离子的相互作用不同。对每种修饰肽在有无铀存在下采集 XPS 谱，比较结果表明，相互作用取决于肽中所含的化学基团。结果显示，在所研究的修饰肽中，(精...
本文报道了一种替代传统共价固定方法的电化学 DNA 生物传感器构建策略，避免对单链 DNA（ssDNA）捕获探针进行昂贵且复杂的化学修饰。以低成本铅笔石墨电极（PGE）为平台，用碳黑（CB）和金纳米颗粒（AuNPs）修饰，并在其表面自组装半胱胺（CysAm）单分子层；未修饰 ssDNA 通过其 5′端磷酸基团与 CysAm 伯胺形成...
微小RNA（miRNAs）在生物过程中发挥重要作用，可作为神经退行性疾病、慢性心血管疾病和癌症等多种疾病的生物标志物，因此高灵敏度的即时检测（POC）方法对 miRNA 检测至关重要。本文将 CRISPR-Cas12a 与点击化学驱动的指数扩增反应（EXPAR）相结合，构建了一种用于检测 miRNA-21 的电化学生物传感器。目标 ...