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 ...
产气荚膜梭菌是重要的食源性病原菌，已在全球范围内引发严重公共卫生问题，因此亟需快速、超灵敏的检测方法。本文提出一种基于荧光与电化学信号协同的双模态传感平台，用于检测产气荚膜梭菌。作者构建了电化学适配体传感器，并采用基于DNA walker和杂交链反应（HCR）的双重放大技术。当产气荚膜梭菌基因组DNA存在时，其与FAM标记适配体特异...
本研究报道了一种用于检测河豚毒素（saxitoxin, STX）的简易电化学生物传感器。STX是麻痹性贝类毒素中最毒的海洋生物毒素，可富集于贝类和鱼类并进入食物链，因此准确检测饮用水和海鲜中的STX具有重要意义。该传感器基于3'端标记亚甲基蓝（MB）的短反STX适配体（MB-Apt），适配体通过Au–S键固定于金电极表面，作为识别元...
为降低高传染性病毒（如流感）的影响，低成本、快速、个体化的即时/现场诊断至关重要。本文报道了一种用于检测 H1N1 病毒表面丰度包膜蛋白血凝素（HA）的电化学适配体传感器。金工作电极通过 5′-巯基修饰的 HA 结合适配体 RHA0006 进行功能化，适配体 3′端连接亚甲基蓝（MB）作为氧化还原报告基团。作者利用表面等离子共振（S...
快速灵敏检测肿瘤生物标志物对癌症筛查、早期诊断和提高患者生存率至关重要。本研究提出一种电化学基因传感器，用于检测肿瘤相关 TP53 基因突变热点。该传感器通过巯基末端发夹 DNA 探针自组装于金电极表面构建，探针标记亚甲基蓝（MB）。当探针与目标 DNA 序列发生杂交时，发夹探针结构发生重排，导致差分脉冲伏安法（DPV）电化学信号显...
本文报道了一种基于亚甲基蓝（MB）修饰适配体的电化学适配体（E-AB）传感器，用于检测微囊藻毒素-LR（MC-LR）。该传感器的信号转导基于 MC-LR 与修饰适配体探针结合后引起的 MB 构象和位置变化。在没有 MC-LR 时，适配体探针呈部分折叠状态，MB 与金电极表面之间电子转移距离较大，电流响应较低；加入 MC-LR 后，适...
本研究首次利用亚甲基蓝（MB）与氧化铟锡（ITO）电极表面之间静电相互作用的目标诱导差异，构建了一种用于检测flap endonuclease 1（FEN1）活性的无标记均相电化学生物传感器。在无FEN1存在时，带正电荷的MB可自由扩散至带负电荷的ITO电极表面，产生较强的差分脉冲伏安（DPV）电流信号。当存在FEN1时，其特异性切...
本文构建了一种基于少层二硫化钼（MoS2）纳米片的电化学生物传感器，用于高灵敏检测肿瘤标志物循环肿瘤DNA（ctDNA）。少层MoS2纳米片通过剪切剥离法制备，与机械剥离法和锂离子插层法相比，该方法操作更简便，所得纳米片具有良好电化学活性。传感平台基于MoS2纳米片对单链DNA（ssDNA）和双链DNA（dsDNA）的差异化亲和力构...
电化学生物传感器因使用简便、仪器成本低，有望用于低资源环境中的检测与监测。一次性金丝网印刷电极（SPE）是常用基底，但金墨中的掺杂剂可能干扰传感功能并造成电极异质性。作者此前报道了一种无需设备、低成本制备的一次性金箔电极。本文首次直接比较三种一次性金电极的表面形貌、生物识别元件沉积和功能性能：自制金箔电极及两种商用金 SPE。结果表...
本文设计了一种含多个三磷酸腺苷（ATP）适配体的二维（2D）DNA 结构，用于构建基于 ATP 诱导结构切换的电化学生物传感器，实现 ATP 的快速高灵敏检测。具体而言，所制备的 2D DNA 结构将大量 ATP 适配体作为 ATP 特异性 toehold 开关，既能固定大量亚甲基蓝（MB）以产生显著电化学信号，又能大幅提高局部 A...
微小RNA（miRNA）是参与生物过程、由细胞释放并存在于血液等生物流体中的生物标志物。过去十年，核酸生物传感器发展迅速，因为核酸检测可应用于早期诊断。有效传感器需灵敏、特异、快速。本文报道一种新型电化学生物传感器，可在30 min内快速检测，并因集成微流控芯片而达到低至1 aM的检出限。已有文献多报道位于链中部的单碱基错配特异性。...
本文开发了一种基于催化发夹组装（CHA）目标回收触发双信号输出的新型比率电化学传感平台，用于超灵敏检测 microRNA（miRNA）。为实现比率双信号策略，将电化学指示剂亚甲基蓝（MB）负载到高孔隙率、大比表面积的石墨烯气凝胶（GA）与金属有机框架（MOF）复合材料孔中，并选择氧化还原电位明显分离的 Fe-MOFs 作为另一信号探...
本文提出一种仅使用亚甲基蓝（MB）作为单一信号标记的新型比值电化学生物传感器，在目标诱导双信号放大（T-DSA）辅助下实现microRNA-21（miRNA-21）的高可靠、超灵敏检测。少量miRNA-21通过目标诱导循环和酸溶解分别产生大量模拟靶标DNA S1和Zn2+。S1经Au–S键固定于电极并触发滚动环扩增（RCA），生成编...
共价有机框架（COFs）与生物大分子的功能化可拓展其功能，是其在生物医学研究应用的前提。然而，能在复杂介质中保持稳定并最大限度减少不良影响的 COF 生物大分子功能化策略仍缺乏。本文提出通过 Cu(I) 催化的叠氮/炔烃环加成（CuAAC）反应，将 DNA 共价连接到 COF 表面功能基团，实现 COF 的 DNA 功能化。所制备的...
D-2-羟基戊二酸（D2HG）因基因突变导致D-2-羟基戊二酸尿症及相关癌症中过量产生，准确分析有助于快速诊断和及时治疗。本研究克隆并重组表达了来自茄科黄单胞菌的D-2-羟基戊二酸脱氢酶（RsD2HGDH）。该酶无需额外辅酶即可向化学电子介体（如亚甲基蓝MB）直接传递电子，从而避免使用商业D2HGDH天然电子受体NAD+，后者不稳定...
微生物活动因影响环境质量与人类生活而受到关注。现有方法如基因组测序和电化学检测成本较高且操作复杂。本文提出一种基于氧化还原电位变化检测微生物活动的方法，其核心思想是微生物代谢活动可改变微生物群落的氧化还原电位。该电位变化由多孔氮化硼（pBN）、ATP-DNA适配体和亚甲基蓝（MB）荧光团组成的生物传感器捕获。该传感组装在氧化还原电位...
在复杂生物介质中避免生物污损并灵敏检测生物标志物仍是生物传感器领域的挑战。本文设计了一种基于特异性抗污损肽和信号放大策略的超低污损、高灵敏电化学生物传感器，用于人血清中前列腺特异性抗原（PSA）检测。首先，在玻璃碳电极表面电沉积聚乙二醇（PEG）掺杂聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（PEDOT）形成低污损导电多孔层；随后固定链霉亲和素（S...
本研究将来源于Lachnospiraceae菌的Lba Cas12a（Cpf1）CRISPR系统与杂交链式反应（HCR）相结合，构建了一种用于检测鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）的电化学生物传感器。HCR中两个功能DNA发夹结构在触发序列作用下自主交叉打开并自组装，形成由大量单链DNA组成的聚合物双链D...