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...
本研究设计了一种集成微电极与阴极光电化学（PEC）生物传感器的微流控芯片，用于基于信号放大策略超灵敏检测非小细胞肺癌细胞角蛋白片段。信号放大机制基于 AgI/Bi2Ga4O9 的 p–n 结，以溶解 O2 作为电子受体，在工作微电极上产生超氧阴离子自由基（˙O2−）。同时，采用新型超氧化物歧化酶负载蜂窝状二氧化锰纳米结构（SOD@h...
本文报道了一种基于双分子识别和核壳 Pt@CeO2 信号标签的超灵敏三明治型电化学生物传感器，用于脑内多巴胺（DA）检测。4-巯基苯硼酸（MBA）和二硫代双(琥珀酰亚胺基丙酸酯)（DSP）作为 DA 分子识别元件，分别修饰于 Pt@CeO2 纳米材料和电极表面。DA 分子中的二醇基和胺基分别与 MBA 的硼酸基团和 DSP 的琥珀酰...
microRNA（miRNA）是人体重要的肿瘤标志物，其早期检测对患者生存率具有重要影响。目前miRNA检测方法包括Northern印迹、实时定量PCR、微阵列等，但电化学生物传感器具有检测成本低、仪器小型化、操作简便、可无创检测以及试剂和溶剂消耗少等优点，在癌症早期检测中发挥重要作用。随着纳米技术发展，纳米生物传感器展现出巨大潜力...
DNA甲基化与多种人类疾病密切相关，准确分析DNA片段中的5-甲基胞嘧啶具有重要意义。本文提出一种三维基质DNA自纳米催化器，以金纳米颗粒（AuNPs）支撑DNA自杂交，血红素（hemin）作为模拟酶，亚甲基蓝（MB）作为电化学介质，用于DNA 5-甲基胞嘧啶的超灵敏电化学检测。AuNPs、石墨相氮化碳（g-C3N4）和还原氧化石墨...
外泌体是由几乎所有真核细胞主动分泌的一类细胞外囊泡，直径约30–150 nm，富含脂质、蛋白质和核酸，存在于血清、尿液和唾液中，因可携带亲代细胞的疾病相关信息，被视为癌症早期诊断和治疗反应评价的下一代可靠生物标志物候选者。外泌体定量对临床研究与转化应用至关重要。与传统材料相比，纳米材料因尺寸小、比表面积高、结构可调，具有更优的光学、...
本文报道了一种基于熵驱动DNA回路的均相电化学生物传感器，用于检测目标DNA。体系中，β-环糊精（βCyD）修饰的DNA探针Q与二茂铁（Fc）修饰的DNA探针E及平台DNA P形成E/P/Q三元双链，βCyD包结Fc并抑制其电子转移，使Fc氧化还原信号处于淬灭状态。加入目标DNA T后，T通过toehold介导链置换从E/P/Q中置...
本文报道了一种基于适配体生物识别和切割酶辅助信号放大的比色法卡那霉素检测方法。将卡那霉素适配体设计为不稳定发夹DNA的一部分，目标DNA位于发夹环区作为可循环DNA。当存在卡那霉素时，适配体特异性结合目标并打开发夹结构，使环区目标DNA与信号探针杂交；信号探针5′端修饰链霉亲和素磁珠，3′端修饰铂纳米颗粒，并含有Nb.BbvCl切割...
肿瘤外泌体的高灵敏检测对癌症早期诊断和精准治疗具有重要意义。本文构建了一种基于肽识别和鲁米诺–AuNPs@g-C3N4纳米探针信号放大的夹心式电化学发光（ECL）生物传感器，用于检测磷脂酰丝氨酸（PS）阳性外泌体，该标志物有望用于卵巢恶性肿瘤早期诊断。高亲和PS特异性结合肽被固定在金纳米花（AuNFs）修饰的传感界面上，用于识别和捕...
本文提出一种燃料链驱动的自驱动DNA机器，用于无酶、超灵敏的电化学核酸检测。该策略基于燃料链驱动的靶标循环与连续邻近链间置换，实现显著信号放大。三链双链DNA（TSD）探针固定于电极表面，通过燃料链驱动的链置换电路识别靶DNA，并伴随靶标循环和燃料链结合到电极，用于信号放大与读出。结合到电极的燃料链含有突出尾部序列，可作为靶标类似物...
金属有机框架（MOFs）具有独特的结构多样性、高孔隙率、可调孔径与形貌，以及良好的生物相容性和易于与生物识别元件结合的特点，可拓展现有电化学生物传感器性能并设计新型传感器。MOFs 的高比表面积和可设计孔道有利于适配体负载与氧化还原指示剂富集，其金属节点还可参与介导电子转移。本综述系统总结了 MOFs 在电化学适配体传感器中的合成与...
DNA生物计算是基于生物分子相互作用的现代科学新兴趋势。适配体是一类能够与目标化合物选择性形成复合物的特殊DNA，可通过SELEX筛选获得，并具备可编程性和高信息存储密度。本综述讨论基于适配体的逻辑门在医学和分析化学中的应用。综述考察了构建逻辑门的不同方法，归纳其通用创建算法，并描述输出信号的获取方法，可分为光学和电化学两大类。文中...
癌症是全球第二大致死性疾病，早期诊断对成功治疗至关重要，因此需要开发快速、灵敏、简便且低成本的分析工具用于癌症生物标志物检测。微小RNA（miRNA）是一类RNA癌症生物标志物，其在体液中的表达水平与癌症发生发展密切相关。近年来，多种用于癌症诊断的miRNA生物传感器被开发出来。本综述系统回顾了2015—2020年基于电化学信号直接...
临床化学中频繁监测患者药物水平对避免过量风险和增强疗效具有重要意义。本文证明多西环素（doxycycline, doxy）可作为金纳米颗粒（AuNP）的生长与封端剂，用于增强表面等离子共振（SPR）生物传感器对该药的响应。作者以多西环素还原并稳定金离子制备 doxy-AuNPs，将其与固定在 SPR 传感表面的蛋白酶激活受体-1（P...
前列腺特异性抗原（PSA）是具有内肽酶活性的单链糖蛋白，是前列腺癌诊断、分期和预后的重要血清标志物。本文报道了一种基于靶标诱导切割特定肽底物（PSA 肽）的电化学生物传感器，用于在飞摩尔水平高选择性检测 PSA，并采用电化学控制原子转移自由基聚合（eATRP）实现信号放大。无游离羧基的 PSA 肽通过 N 端半胱氨酸残基固定于金表面...
特发性肺纤维化（IPF）是一种病因不明的间质性肺病，其诊断困难。近期研究表明 miR-3675-3p 是 IPF 诊断的潜在生物标志物。本文报道了一种基于多重信号放大策略的新型电化学 microRNA 生物传感器，用于快速灵敏检测 miR-3675-3p。首先将富勒烯 C60 掺杂于聚酰胺胺（PAMAM）功能化金属有机框架（MOF）...