随着疾病诊断、环境监测、食品安全和基础研究对超灵敏生物检测的需求不断增加，发展新型信号放大策略以最大化输出信号成为关键。本综述系统总结了基于聚合物纳米复合材料和聚合反应的系列重要信号放大策略。一些常用聚合物可作为载体，提高信号探针和/或生物分子在其表面或内部的局部浓度；一些具有特殊荧光和光学性质的聚合物能够把单点激发能量高效传递到整...
动态监测 microRNA（miRNA）与 DNA 的杂交过程对阐明多种生物学过程至关重要，但传统方法因预先扩增靶标而难以捕捉该动态事件。本研究建立了一种无扩增、实时监测 miRNA-DNA 杂交的策略，将双链特异性核酸酶（DSN）触发信号放大与还原氧化石墨烯（rGO）促进单链 DNA 探针固定相结合。DSN 介导的 miRNA 识...
表面等离子共振（SPR）是一种无标记检测方法，在过去二十多年中已成为临床分析中用于生物分子相互作用的可靠平台。该技术可在高灵敏度下实时测量相互作用，且无需标记。本综述系统讨论了基于光学传感器的广泛应用，包括表面等离子共振（SPR）和表面等离子共振成像（SPRI）。文章总结了 SPR 与 SPRI 的基本原理，并通过生物医学、蛋白质组...
开发了一种基于卟啉金属有机框架（MOF）电催化和三螺旋分子开关信号转导的电化学DNA传感器。通过共价方法制备了链霉亲和素功能化锆-卟啉MOF（PCN-222@SA）作为信号纳米探针，并表现出对O2还原的高电催化活性。由于大空间位阻，设计的纳米探针被阻止与固定在玻碳电极表面的生物素标记三螺旋相互作用。存在目标DNA时，三螺旋中的辅助D...
本文提出一种三重信号放大策略，将树枝状DNA标签、电化学方法和量子点（QDs）标记相结合，用于高灵敏、高选择性地检测胸腺嘧啶DNA糖基化酶（TDG）活性。作者通过DNA杂交和共价组装设计DNA-QDs树枝状超结构，使大量CdTe量子点负载于电极表面，从而显著增强电化学响应。该检测具有灵敏度高、稳定性优异、操作简便等特点，检出限可达0...
微小RNA（miRNA）在细胞中发挥重要调控作用，其表达异常与多种疾病相关，是潜在生物标志物。本文开发了一种新型无标记 miRNA 检测生物传感策略，将表面等离子共振（SPR）与 DNA 超三明治组装及生物素—链霉亲和素放大相结合。表面固定 DNA 探针选择性捕获目标 miRNA；杂交后，链霉亲和素通过结合长 DNA 超三明治组装上...
环境污染是全球关注的问题，对人类健康和社会经济发展产生不利影响。环境污染物，尤其是细菌、病毒和寄生虫等病原及其毒素以及化学物质，构成严重公共卫生隐患。纳米颗粒基生物传感器被认为是快速、特异、高灵敏检测目标分析物（生物性和非生物性污染物）的潜在工具。特别是，传统水传播病原检测方法存在若干局限：环境样品中目标浓度低，并受多种酶抑制剂干扰...
临床诊断需要简单、低成本且超灵敏的定量检测方法。本文报道了一种基于三角形银纳米棱镜（AgNPRs）刻蚀的等离子体生物传感器，用于检测肿瘤标志物。该传感器将酶联免疫吸附试验（ELISA）与三角形AgNPRs的酶介导表面等离子体共振（SPR）相结合。前列腺特异性抗原（PSA）免疫反应触发葡萄糖氧化酶（GOx）催化葡萄糖（Glu）氧化，生...
本文报道了一种用于皮摩尔级汞(II)离子（Hg2+）定量检测的超灵敏电化学DNA生物传感器。该策略将胸腺嘧啶-Hg2+-胸腺嘧啶（T-Hg2+-T）配位化学与外切酶III（Exo III）辅助的循环信号放大相结合。5'-巯基修饰的单链探针DNA通过Au-S键固定于金电极表面；在Hg2+存在下，探针DNA与含四个胸腺嘧啶-胸腺嘧啶（T...
自转基因生物（GMO）商业化以来，对其食品标签、现场检验和进出口检疫提出了快速高通量筛查需求。本文首次报道了一种基于多重标记的电化学生物传感器，可在同一传感界面上同时检测GMO产品中的多种DNA组分。该传感器采用茎环状捕获探针识别目标DNA，并引入外切酶III（Exo III）催化水解与金纳米颗粒（GNP）生物条形码策略实现两轮信号...
本研究构建了一种新型电化学生物传感器，用于高灵敏检测微小RNA（miRNA）。该传感器基于催化发夹组装（CHA）靶标循环与级联电催化（细胞色素c（Cyt c）和醇氧化酶（AOx））实现信号放大。值得注意的是，靶标循环仅依靠链置换过程实现，无需核酸酶参与。此外，作者合成了多孔TiO2纳米球，可为铂纳米颗粒（PtNPs）包覆提供更大比表...
本文报道了一种基于酶支架金纳米簇（GNCs）作为信号标记、介孔碳氮化物（MCN）与金纳米颗粒（GNPs）修饰玻璃碳电极（GCE）的放大且选择性检测平台。采用简单、快速、无毒方法将链霉亲和素-辣根过氧化物酶（SA-HRP）与金纳米簇整合为支架。详细讨论了该生物传感器的酶促放大、氧化还原循环及信号放大机制，金纳米簇在过程中可能同时发挥电...
监测蛋白激酶活性和筛选抑制剂对激酶相关药物发现、疾病早期诊断及疗效评价具有重要意义。本文开发了一种基于羧肽酶Y（CPY）消化触发信号放大的简单电化学方法，用于检测酪蛋白激酶II（CK2）活性。在该策略中，CK2催化底物肽发生磷酸化，磷酸化位点保护底物肽免受CPY从C端水解，使电极表面保留带负电的肽片段，从而维持对氧化还原探针Fe(C...
电化学适配体（E-AB）传感器是新兴传感平台，但电极表面固定氧化还原标记寡核苷酸密度低，限制了信号强度。本文提出利用电化学电流整流（ECR）增强 E-AB 传感器的氧化还原信号。目标结合时，探针 DNA 发生构象变化，使氧化还原标记与电极之间发生电荷转移；在本体系中，溶液相氧化还原分子持续补充表面氧化还原标记，形成从电极经表面二茂铁...
许多疾病的早期诊断依赖于从血液或血清中检测微量生物标志物。酶联免疫吸附试验（ELISA）是最常用的传感检测方法之一，通常使用偶联辣根过氧化物酶（HRP）等酶的检测单克隆抗体产生比色信号。为进一步提高此类传感器的整体灵敏度，本文展示了一种双重修饰的丝状噬菌体 Fd，其在 ELISA 中可产生显著高于仅使用抗体的比色信号。由于微米级长噬...
本文提出一种新型信号放大策略，利用血卟啉作为仿生催化剂实现原位金属化，构建用于超灵敏检测序列特异性 DNA 的电化学生物传感器。首先，巯基化肽核酸（PNA）探针通过自组装单分子层（SAM）固定于金电极表面，随后与目标单链 DNA（ssDNA）杂交。接着，利用磷酸-锆-羧酸配位化学将血卟啉分子引入 PNA/DNA 杂合双链。随后，结合...
本文报道了一种基于钾离子适配体识别与RecJf外切酶介导信号放大的电化学生物传感器，用于检测钾离子。作者设计并合成了一条含抗K+适配体序列的茎环结构DNA探针，其3′端巯基用于固定于金电极表面，5′端标记亚甲基蓝（MB）作为电化学信号分子。K+与适配体特异性结合后诱导形成G-四链体，破坏原有茎环结构并暴露单链5′端；RecJf外切酶...
本文报道了一种基于功能复合纳米纤维的电化学生物传感器，用于通过多重信号放大策略杂交检测与结直肠癌高度相关的K-ras基因。采用静电纺丝制备羧基化多壁碳纳米管掺杂尼龙6复合纳米纤维（MWCNTs–PA6），作为硫堇（TH）电聚合的纳米骨架，形成聚硫堇（PTH）功能复合纳米纤维（MWCNTs–PA6–PTH）。该三维多孔结构具有较大比表...
本文设计辣根过氧化物酶模拟 DNAzyme（HRP-DNAzyme）与普鲁士蓝（PB）–金（Au）纳米复合材料，构建通用型电化学传感平台，用于 DNA、Hg2+ 和三磷酸腺苷（ATP）的放大检测。通过靶标探针与捕获探针的偶联，引发构象变化，在 PB–Au 修饰电极表面形成 HRP-DNAzyme。在 H2O2 存在下，HRP-DNA...
本文设计了一种简单、超灵敏且特异性的电化学生物传感器，通过耦合目标诱导链置换与切口内切酶信号放大，用于检测枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）的特定DNA序列。目标DNA（TD）选自枯草芽孢杆菌16S rDNA高变区，采用差分脉冲伏安法（DPV）检测，线性范围为0.1 fM至20 fM，检出限为0.08 fM（3s空白...