本研究构建了能够响应生物标志物一氧化氮（NO）的“哨兵”细菌，使其产生均一且强烈的荧光响应。作者采用双质粒系统：信号中继载体利用 NO 响应启动子，通过表达 T7 聚合酶（T7Pol）放大天然信号；第二个载体负责绿色荧光蛋白（GFP）表达。为获得最佳哨兵响应，作者通过调节 T7Pol 的翻译效率和活性，平衡细胞内转录负荷，从而降低代...
将 DNA 与脂质体界面化，已产生多种可编程软材料、器件和药物递送载体。通过调控脂质体组成，可系统改变双分子层流动性、脂质域形成和表面电荷。DNA 研究不仅发展出复杂纳米结构，还赋予配体结合与催化等新功能。对非阳离子脂质体而言，DNA 通常通过共价连接疏水或脂质基团而插入脂质膜。本文讨论 DNA 与非阳离子脂质体之间形成的基本生物界...
本文报道了一种用于DNA检测的超灵敏光电化学生物传感器。该传感器基于“信号开启”策略和三级级联信号放大方法，即催化发夹组装（CHA）、杂交链式反应（HCR）以及碱性磷酸酶（ALP）触发的抗坏血酸（AA）原位生成。目标DNA（C-DNA）首先打开CHA发夹I（CHA-H1），随后与CHA发夹II（CHA-H2）杂交并置换出C-DNA，...
本研究开发了一种基于功能化电纺纳米纤维的电化学发光（ECL）生物传感器，用于痕量杂交检测 CdkN2A/p16 反癌基因。通过静电纺丝制备羧基化多壁碳纳米管（MWCNTs）掺杂聚己内酰胺6（PA6）电纺纳米纤维（PA6-MWCNTs），并以其为纳米骨架电沉积二氧化硅（SiO2），得到 PA6-MWCNTs-SiO2 功能化电纺纳米纤...
过二硫酸盐-氧气（S2O8^2−–O2）体系是电化学发光（ECL）领域常用体系之一。由于 S2O8^2− 可作为 Fenton 试剂，本文基于该体系设计了一种用于检测 L-丙氨酸（L-Ala）的 ECL 生物传感器，并通过血红素/G-四链体（hemin/G-quadruplex）与铂钯纳米线（Pt-Pd NWs）原位生成 O2，从而...
本文报道了一种基于金属离子标记和纳米复合材料信号放大的双靶标电化学适配体传感器，用于牛奶中多种抗生素残留的同时检测。Cd2+和Pb2+可在不同电位产生可区分的差分脉冲伏安(DPV)剥离峰，分别作为卡那霉素(KAN)和链霉素(STR)的信号示踪剂。传感器以一次性塑料碳电极(SPCE)为基底，依次修饰碳纳米纤维-金纳米粒子(CNFs-A...
本文报道了一种基于聚多巴胺纳米管（PDNTs）介导的高灵敏荧光生物传感器，用于水溶液中汞离子（Hg2+）检测。该传感器利用FAM标记的胸腺嘧啶富集单链DNA探针（FAM-ssDNA）吸附于PDNTs表面并被荧光猝灭。当存在Hg2+时，FAM-ssDNA通过T-Hg2+-T错配碱基对折叠形成双链DNA并发夹结构，从PDNTs表面解离，...
本研究开发了一种基于适配体的电化学生物传感器，用于检测赭曲霉毒素A（OTA）。该传感器以碳气凝胶（CAs）和亚甲基蓝（MB）作为信号放大策略。CAs 作为载体负载大量互补DNA（cDNA），可增强 CAs-cDNA 与电极表面固定适配体之间的杂交，从而为 MB 嵌入提供更多双链DNA。CAs-cDNA/apt/AuE 传感器上 MB...
本文重点阐述细菌表面层（S-）蛋白作为生物传感器构建通用组件的应用。S-层蛋白的关键技术特征是其可在多种表面和界面上自组装，形成结晶性二维（2D）蛋白晶格。该晶格位于生物传感器表面后，成为连接生物识别元件与换能器界面的界面架构组成部分，并可能带来信号放大效应。S-层晶格具有超薄、高孔隙率、功能基团空间分布与取向明确以及整体抗污等特性...
聚合酶链式反应（PCR）是经典的指数扩增技术，可高灵敏度检测多种分析物，但其热循环要求限制了资源有限场景和即时检测应用。自20世纪90年代以来，等温扩增技术不断发展；按反应动力学可分为线性、级联和指数扩增，其中等温指数扩增具有更高扩增效率和检测灵敏度。等温指数扩增主要包括酶基方法（如指数滚环扩增E-RCA、环介导等温扩增LAMP、解...
小分子通常难以用传统金纳米颗粒侧流层析试纸条（GLFA）灵敏检测，因为竞争法中信号强度与有限抗体用量之间存在矛盾。本文设计了一种基于配对标签识别（paired labels recognition, PLR）的侧流生物传感器，利用抗体（Ab）与抗抗体（anti-Ab）的特异性结合增强信号并降低抗体用量。PLR放大系统由金纳米颗粒（G...
DNA 的灵敏特异检测对临床诊断具有重要意义。本文提出一种级联信号放大策略，并将其引入光电化学（PEC）生物传感器，用于超灵敏检测人 T 细胞淋巴病毒 I 型（HTLV-I）DNA。该策略整合 λ-外切酶（λ-Exo）辅助靶标循环、杂交链式反应（HCR）和酶催化。当存在 HTLV-I 靶 DNA（tDNA）时，设计的发夹 DNA（h...
纳米颗粒与生物标志物结合可形成功能纳米结构生物界面，在生物技术开发中发挥重要作用。Au-Pt星形十二面体具有五重孪晶结构，既能作为抗体固定支架，又对过氧化氢还原具有优异电催化活性，因此首次将其作为高效信号转导标签用于构建电化学生物传感器。供体–π–受体（D–π–A）连接方式形成偶极推拉体系，保证分子内电荷转移，适合作为生物界面导电聚...
DNA因其可编程碱基配对、稳定性、生物相容性和易功能化修饰，已成为构建多种纳米结构的理想生物材料。过去数十年，研究者建立了多种设计规则与组装技术，提高了DNA纳米结构的稳定性与复杂性。癌症相关生物标志物的检测对识别不同临床分期患者及制定适应性治疗策略具有重要意义。DNA纳米结构可作为通用单元构建用于肿瘤标志物检测的生物传感器。本综述...
报道一种目标驱动随机DNA行走电化学生物传感器，以金纳米笼@石墨烯纳米带（Au NCs@GNRs）敏化，用于目标DNA的灵敏检测。得益于Au NCs和GNRs的大比表面积与优良导电性，该平台不仅改善了电化学反应中的电子转移动力学，还增强了对茎环结构DNA片段H的负载能力。加入目标DNA后，H的发夹结构打开，并基于toehold介导D...
本文设计了一种人工底物肽，用于合成肽-血红素/G四联体（peptide-DNAzyme）偶联物。该偶联物不仅可增强血红素/G四联体的过氧化物酶样催化活性，其中的肽段还可被前列腺特异性抗原（PSA）诱导并切割。这是首次将肽-DNAzyme偶联物应用于肽生物传感器。作者将聚乙烯亚胺还原氧化石墨烯@中空铂纳米管（PEI-rGO@PtNTs...
微小RNA（microRNA）在生物体基因表达调控中发挥关键作用，因此开发灵敏、特异且便捷的 microRNA 检测方法具有重要意义。本文基于两阶段等温链置换聚合酶反应（ISDPR）构建了一种信号开启型电化学发光（ECL）生物传感器，用于 microRNA-319a 检测。当存在目标 microRNA-319a 时，第一阶段 ISD...
本研究开发了一种基于特定肽修饰石英晶体微天平（QCM）快速、简便、高效测定IV型胶原酶的方法。合成的小肽P1含有Pro-Gly特异性序列和末端半胱氨酸，通过半胱氨酸巯基与金电极之间的Au-S作用固定于QCM表面。IV型胶原酶可特异性水解脯氨酸与甘氨酸之间的肽键，使修饰电极对IV型胶原酶具有高选择性。水解过程引起QCM频率变化，产生与...
电化学免疫传感器利用抗体作为捕获和检测元件，通过抗原-抗体结合产生可测量的电荷，实现目标分子的定量分析，并可作为即时检测（POCT）的微型化装置。提高灵敏度是该类生物传感器发展的关键问题。现代纳米技术通过引入促进电子转移和增加信号标记物负载能力的纳米材料，并结合表面修饰与生物偶联技术，发展出高灵敏度电化学生物传感器。本综述介绍了用于...
微小RNA（miRNA）异常表达常见于实体肿瘤，因此敏感、选择性检测这些生物标志物对疾病诊断和预后至关重要。本文报道了一种基于目标触发循环双链特异性核酸酶（DSN）消化和桥接DNA-金纳米粒子（AuNPs）的三重信号放大miRNA生物传感方案。通过记录电化学信号表征miRNA初始水平。该方法具有超灵敏性和宽线性范围（10^-17至1...