无细胞合成生物学为开发高性能生物传感器提供了有前景的策略，但合成生物学与电化学检测技术的结合仍不成熟。本文提出一种电化学生物传感器，通过偶联蛋白酶响应RNA聚合酶（PR）实现目标蛋白酶生物标志物的无标记超灵敏检测。以肿瘤标志物基质金属蛋白酶-2（MMP-2）为模型蛋白酶，利用PR将MMP-2介导的每次蛋白水解反应转化为多个可编程RN...
DNA walker 是一类动态纳米机器，已成为生物学领域研究热点。其驱动力主要来源于链置换反应、蛋白酶/DNAzyme 反应和构象转变。凭借高方向性、灵活性和高效性，DNA walker 可沿一维、二维和三维轨道逐步自主运动，在生物传感、材料组装与合成以及癌症早期诊断等方面具有广阔应用前景。尤其值得注意的是，DNA walker ...
本研究提出一种新型分离式电化学（EC）免疫传感器，将控释策略与电化学检测相结合，用于生物传感领域。具体而言，利用封装技术将抗坏血酸（AA）包埋于硫化镉（CdS）包覆的球形介孔生物活性玻璃（SBG）纳米载体（SBGCdS）中。为降低生物分析复杂度，检测抗体标记的 SBGCdS-AA 生物偶联物在96孔微孔板中进行免疫反应，该过程独立于...
循环肿瘤DNA（ctDNA）检测对癌症诊断具有重要意义，而信号放大是发展高灵敏ctDNA生物传感器的关键。本文合成了一种由高活性碳（HAC）负载AuPt合金纳米颗粒构成的纳米复合物（HAC-AuPt），并将其用作信号放大标签，构建三明治型ctDNA电化学生物传感器。表征表明HAC粒径均一，AuPt合金纳米颗粒成功负载于HAC表面；H...
本研究提出一种基于 DNA walker 和 AuPd 纳米材料作为共反应加速器的三元电化学发光（ECL）传感平台，用于超灵敏检测 miRNA-141。首先，三维还原氧化石墨烯负载金纳米粒子（3D-rGO@Au NPs）在电极表面形成优良导电层，实现初始信号放大。随后，将 AuPd 纳米粒子引入 N-(4-氨基丁基)-N-(乙基异鲁...
本文构建了一种基于三维（3D）DNA walker 策略、结合信号增强与猝灭的双模态“on-super off”光电化学（PEC）/比率电化学（EC）生物传感器，用于超灵敏检测 microRNA-224（miRNA-224）。亚甲基蓝标记发夹 DNA（MB-DNA）敏化 CdS 量子点（CdS QDs），形成“signal on”P...
抗生素因杀菌或抑菌作用被广泛用于动物感染性疾病防治，但残留抗生素及其代谢物可能致癌、致突变并诱导细菌耐药，威胁人与动物健康，因此准确监测食品中痕量抗生素十分迫切。生物传感器具有灵敏度高、响应快、易微型化和成本低等优势，已广泛用于抗生素残留检测。本综述系统评价了用于多种食品基质中抗生素残留识别的识别元件，包括抗体、适配体、分子印迹聚合...
循环肿瘤细胞（CTCs）从原发肿瘤脱落并进入血液，是癌症转移和死亡的重要原因，因此高效检测CTCs对早期癌症转移诊断具有重要意义。本文首次合成铂纳米颗粒（PtNPs）修饰的超支化钯钌纳米尖刺（PdRu/Pt）分级异质结构，并将其与血红素/G-四链体DNAzyme（hemin/G4）偶联，用于CTCs的电化学检测。Super P和金纳...
侧流层析试纸条（LFA）是一种广泛使用的纸质现场生物传感器，可在数分钟内检测目标分析物并获得结果。传统 LFA 多采用抗体作为生物识别分子，但抗体通过体内过程筛选，存在动物宿主风险、批次差异以及需冷藏保存等局限。通过体外系统进化筛选的适配体（aptamer）具有稳定性高、可化学合成、成本低、可再生及构象变化灵活等优势，已被用于 LF...
金黄色葡萄球菌（S. aureus）及其耐甲氧西林菌株（MRSA）的早期检测对公共卫生和临床感染控制具有重要意义。本文报道了一种基于发夹探针介导的 DNA 电路，用于检测 S. aureus 的 mecA 基因。该体系串联外切酶 III（Exo III）辅助循环信号放大与 DNAzyme 介导的切割反应。当目标 mecA 存在时，H...
本文合成了一种新型协同催化二茂铁/血红素/G-四链体/四氧化三铁纳米颗粒（Fc/HGQs/Fe3O4）纳米复合材料，利用血红素/G-四链体（HGQs）与Fe3O4纳米颗粒作为过氧化氢模拟酶的协同催化作用，显著放大二茂铁（Fc）的电化学信号，从而构建超灵敏电化学生物传感器。该传感器通过DNA双链Q1–H2固定于镀金玻碳电极，目标miR...
石墨烯纳米带（GNRs）是石墨烯的一维单层长条结构，具有六角蜂窝晶格。其电导率、可调带隙、光学性质、热导率、高机械强度和超高比表面积使其成为生物医学应用的候选材料；通过改变边缘官能团和几何形状可显著调控其性质。GNRs 具有宽电位窗口和超高比表面积，可负载传感元件，因此成为优异的生物传感平台。本文综述了 GNRs 的结构类型、理化与...
本研究合成了一种新型自增强光电活性材料Na+、K+共掺杂碳氮化物（NaKCN），用于构建高灵敏光电化学生物传感器检测miRNA-182-5p。NaKCN具有葡萄糖氧化酶（GOx）模拟光催化活性，在可见光照射下催化葡萄糖原位生成高浓度H2O2，作为自身电子供体增强光电流；Na+和K+共掺杂可减小碳氮化物能隙，提高可见光吸收与光催化效率...
人类持续面临多种传染病威胁，空气传播微生物可引起呼吸道传染病，传播迅速且范围广，给全球社会造成重大损失。近年来，空气微生物检测技术快速发展，主要包括生化、免疫和分子技术，但现有方法仍存在耗时长、灵敏度低、稳定性差、依赖实验室理想环境等不足。生物传感器是将生物信号转换为可检测信号的装置，作为交叉学科，已引入多种生物检测技术。凭借分析速...
本研究建立了一种基于液晶（LC）-光聚合物复合物的光学与介电生物传感器，用于牛血清白蛋白（BSA）的检测与定量。当向向列相液晶 E7 中掺入 4 wt.% 可光固化预聚物 NOA65，并在 20 mW/cm² 紫外光下照射 300 s 引发光聚合后，通过液晶光学织构图像分析和介电谱测量得到的 BSA 检出限分别为 3400 pg/m...
表面等离子共振（SPR）因实时、无标记和高灵敏度而被广泛用于生物与化学传感，但非特异性结合和弱信号限制了痕量目标检测。杂交链反应（HCR）是一种室温、无酶、高效率的 DNA 放大方法：两种稳定的 DNA 发夹在溶液中共存，直到引发链加入后触发级联杂交。在最优盐条件下，随着 H1 和 H2 浓度增加，HCR 信号增强，30 min 时...
聚二炔（PDA）是一类具有交替双键共轭主链的多功能聚合物，其光学性质源于主链中的π-π相互作用。当外部刺激扰动PDA主链时，PDA可发生蓝-红比色转变，并在红区发射荧光。由于两亲性二炔单体可自组装成膜、囊泡、管等结构，且合成膜易于进行化学修饰，PDA平台可引入抗体、适配体、酶或DNA探针等识别元件，通过受体-配体相互作用实现无标记生...
滚环扩增（RCA）是一种高效的酶促等温反应，以环状探针为模板，在短DNA或RNA引物启动下生成含有长串联重复序列的单链DNA或RNA产物。作为天然滚环复制的简化衍生技术，RCA无需热循环即可快速扩增环状模板，在分子生物学中具有多种应用。与其他扩增策略相比，RCA具有明显优势：锁式探针连接需要严格互补，使其具有较高特异性，甚至可区分单...
DNAzyme（脱氧核酶）是一类具有催化功能的合成单链核酸，可催化特定化学反应，并可在结合靶标后被激活，因而既能作为分子识别元件，也可用于信号产生。其稳定性好、合成成本较低，适合构建生物传感器。本文重点综述两类在概念验证传感系统中尤为有效的DNAzyme：RNA切割DNAzyme（RCD）和过氧化物酶模拟DNAzyme（PMD）。R...
本文报道了一种基于三重信号放大策略的新型电化学生物传感器，用于超灵敏检测汞离子（Hg2+）。该传感器利用 DNA 双循环、有机–无机杂化磷酸铜纳米花（Cu3(PO4)2 HNFs）和金纳米颗粒（AuNP）探针实现信号放大。在 Hg2+ 存在下，T–Hg2+–T 特异性结合触发外切酶 III（Exo III）介导的 DNA 双循环，持...