传染病诊断面临医疗资源可及性不平等的问题，尤其在非实验室、条件受限环境中使用的即时检测（POC）对疾病防控具有重要意义。电化学生物传感器将生物识别元件与电化学读出相结合，可利用低成本、简单设备实现灵敏且特异的目标检测，是POC诊断研究的重要方向。为改善检出限（LOD）和选择性，信号放大策略被广泛应用于此类传感器。本文作为观点/综述，...
蛋白稳定金纳米簇（Prot-Au NCs）因优异光学性质和低生物毒性被广泛用于生物传感与细胞成像，但已有报道中蛋白常失去原有生物学功能，限制了其直接检测生物标志物。本研究首次采用一锅法合成具有双功能的亲和素稳定金纳米簇（Av–Au NCs）。在374 nm激发下，Av–Au NCs呈现约449 nm蓝光和约651 nm红光双发射；同...
纳米工程化生物传感器正变得更为精确和复杂，对能在极低浓度下监测目标分析物的高灵敏架构提出更高要求，这在生物医学应用中尤为关键。本文综述了功能纳米材料的最新进展，重点介绍具有增强电化学-物理-化学性质的新型有机-无机杂化材料。文章对近年来构建的有机-无机金属基、硅基、碳基和聚合物纳米材料进行分类，描述其结构特性以及引入传感系统后的功能...
信号放大是开发基于一次性丝网印刷碳电极（SPCEs）的窄检测窗口生物传感器的关键。本研究报道了一种新型无标记电化学生物传感器，用于赭曲霉毒素A（OTA）的超灵敏检测。首次将氧化石墨烯-DNA（GO-DNA）复合作为易于制备的信号放大器。该传感器基于SPCEs/GO/cDNA-aptamer/3D-rGO-AuNPs结构，通过适配体连...
新兴与再发感染及非传染性疾病负担上升，亟需早期管理、诊断和治疗。CRISPR-Cas系统因能靶向特定基因而成为热门诊断工具，其利用Cas酶和向导RNA(gRNA)切割目标DNA或RNA。Cas12a和Cas13a等效应蛋白的旁路切割活性被重新利用，发展出无需仪器、灵敏、精准且快速的即时诊断方法。CRISPR/Cas不仅可检测核酸，还...
随着工业废水排放加剧，重金属污染日益严重。传统重金属离子检测方法对外部条件要求高，亟需开发灵敏、简便、可重复的检测方法。适配体作为新型人工探针，因高灵敏度、易获得、靶标范围广而在有害物质检测中受到关注。基于适配体的电化学生物传感器（E-apt sensor）为重金属离子检测提供了新途径。纳米材料在构建 E-apt 传感器中尤为关键，...
信号放大策略在提高生物传感器响应信号的同时也增加了体系复杂性。本文基于 DNA 水凝胶开发了一种新型电化学生物传感器，并以 microRNA-21（miRNA-21）为模型靶标进行灵敏检测。含 polyC 序列的 DNA 与 C–Ag(I)–C 水凝胶通过胞嘧啶与银离子之间的特异性相互作用形成 DNA 水凝胶；在此基础上，利用 DN...
外泌体分析作为液体活检中疾病诊断和治疗监测的无创方法日益受到关注。适配体因高结合亲和力、显著特异性和低成本，被认为是外泌体检测的有前景分子探针。近年来，许多方法被开发以进一步提高电化学适配体传感器（E-AB）性能并降低检出限。本综述聚焦于使用适配体作为特异性识别元件用于外泌体检测的电化学传感器的发展。首先介绍针对外泌体适配体筛选的最...
适配体因特异性高、稳定性好、易于筛选和修饰，已成为生物传感器中重要的识别元件。微芯片作为新型分析检测平台，在生化传感、医学诊断和环境监测中快速发展。本文综述了适配体信号放大策略与微芯片结合的高灵敏生物分析应用，系统介绍微流控芯片、纸基芯片和微阵列芯片三类平台的特点。重点讨论酶介导放大（PCR、RCA、LAMP、SDA、NASBA、R...
DNA四链体是由四条链组成的核酸构象，在人类基因组中广泛存在，并受到越来越多的工程化关注。本文综述了天然DNA四链体与人工DNA纳米结构在生物传感器构建中的交织应用，重点阐述其作为识别探针、信号探针、信号放大器和支撑平台的具体作用。作者利用Watson–Crick碱基配对的程序化以及DNA与其他分子的偶联方法，介绍了自20世纪80年...
胶质瘤的灵敏检测与准确诊断/预后仍是迫切挑战。本文采用单体介导的原位界面生长策略制备了分散良好的磁性共价有机框架纳米球（MCOF），其核为均匀 Fe3O4 纳米组装体，壳为高结晶 COF。基于 MCOF 与发夹 DNA 之间的独特相互作用，构建了荧光信号放大 miRNA 生物传感器。该传感器可在不同基质中灵敏检测 miRNA-182...
设计能在复杂介质中进行定量/定性分析的纳米探针装置，可能是未来医疗研发的主要进展。然而，真实样品中丰富的生物分子会显著改变界面性能，非期望的吸附/黏附会阻塞信号响应并显著降低检测特异性。本文首先概述了构建高灵敏度、低背景界面以调节表面生物活性分子诱导的不同靶标行为的重要性；随后讨论了抵抗非特异性蛋白吸附和细胞黏附的重要策略，以及用于...
金纳米颗粒（AuNPs）分散态呈红色、聚集态呈蓝紫色，可用于比色传感。作者前期将凝血酶夹心识别转化为RNA线性扩增并引起AuNP颜色变化，但线性放大灵敏度不足。本研究设计基于转录-逆转录协同（TRC）反应的指数信号放大比色传感器。凝血酶同时结合含NU172适配体、T7 RNA启动子和互补尾的Probe-A，以及含HD22适配体和互补...
细胞的合成能力不仅可用于生产生物分子，也可用于分析物检测。无细胞蛋白合成（CFPS）可作为生物检测中的信号放大模块，避免全细胞微生物传感器带来的许多问题。本文开发了一种结合 γ-氨基丁酸（GABA）酶促转化与氨基酸依赖型 CFPS 的 GABA 定量方法。样品中的 GABA 在转氨酶作用下将氨基转移至丙酮酸，生成丙氨酸；生成的丙氨酸...
玉米赤霉烯酮（ZEN）对人和动物有害，发展快速灵敏检测方法很重要。本文提出一种基于双适配体识别和 EnGen LbaCas12a 与 Nt.AlwI 切口内切酶双重信号放大的 ZEN 荧光监测方法。当 ZEN 存在时，与适配体 Z0 结合，使 Z1 释放到溶液中；经磁分离后加入 Nt.AlwI，形成切口酶循环，30 min 内产生大...
监测脑脊液（CSF）microRNA（miRNA）为中枢神经系统肿瘤的诊断与管理提供了有前景的选择，但临床 CSF 中目标 miRNA 丰度极低，限制了其高灵敏检测。本文报道了一种基于目标诱导氧化还原信号放大（eTIRSA）的电化学生物传感器，用于无标记高灵敏检测 CSF 中 miR-21。该传感器通过在金纳米颗粒修饰的玻碳电极上共...
本文报道了一种基于目标 microRNA（miRNA）触发催化发夹组装（CHA）反应的高灵敏光电化学生物传感器，用于 miRNA 检测。首先将金纳米粒/碳氮化纳米片（AuNPs/C3N4 nanosheets）固定在玻碳电极（GCE）工作电极上，再通过 Au–S 键合负载发夹探针1（H1），并用 6-巯基己醇（MCH）封闭未结合位点...
核酸亲和传感因 DNA 诊断在医疗和临床中的重要性而备受关注。本文报道了一种基于聚-L-赖氨酸（PLL）单分子层的简单电化学 DNA 检测界面，并结合金纳米颗粒（AuNPs）作为信号放大器。该界面通过 PLL 上接枝的马来酰亚胺（Mal）位点固定巯基 DNA 捕获探针，同时利用聚乙二醇（OEG）链降低非特异性吸附，从而在放大信号与非...
本文报道了一种基于聚乙烯吡咯烷酮（PVP）处理 In2S3/WO3（In2S3-P/WO3）异质结的纸基光电化学（PEC）生物传感器，用于超灵敏检测赭曲霉毒素A（OTA）。该传感器利用目标驱动自反馈（TDSF）机制，结合 PEC 化学-化学（PECCC）氧化还原循环和 Exo III 辅助互补 DNA 循环放大策略。In2S3-P/...
本研究开发了一种基于卡那霉素（KAN）、磁性微球-卡那霉素（MBs-KAN）与适配体之间竞争性识别，以及末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）介导信号放大策略的快速灵敏比色生物传感器。在无 KAN 时，适配体特异性识别 MBs-KAN；TdT 可在适配体 3′-OH 末端无模板延伸寡核苷酸，并将生物素-dUTP 掺入生成的长单链 DNA（s...