本文报道了一种基于双发夹DNA识别触发单靶标循环（D-STR）和拼接DNA结构控制滚环扩增（C-RCA）的新型级联放大策略，用于构建高特异、超灵敏的电化学发光（ECL）生物传感器，检测人类免疫缺陷病毒（HIV）DNA片段。该策略中，两个发夹DNA分别识别靶标不同区域，并在核酸外切酶III作用下释放输出DNA；只有两种输出DNA同时存...
铋烯是一种单元素二维材料，因高载流子迁移率和室温稳定性在生物医学、电子和能源领域显示应用潜力，但其在生物传感中的应用受限于染料分子猝灭机制不明确。本文开发了一种新型超薄铋烯基传感平台，用于microRNA（miRNA）特异性检测，甚至可区分单碱基错配，检测限可达60 pM。作者通过飞秒泵浦-探针光谱确定了铋烯对FAM标记ssDNA的...
单核苷酸多态性（SNP）的快速、敏感基因分型对特定人类疾病的早期诊断、预防和治疗尤为重要。本文报道了一种简便、低成本的基于金纳米颗粒（AuNPs）的比色方法，用于在室温下无仪器高效筛查SNP。检测在单管中完成，仅需一组未修饰AuNPs、无标记肽核酸（PNA）探针、单一核酸酶S1和待测目标。S1核酸酶可将含错配的DNA/PNA双链中的...
单碱基错配常与多种基因相关疾病有关，其准确判定受到广泛关注。现有方法多存在步骤复杂、耗时较长等不足。本文报道了一种基于对齐介导切割的单碱基错配判别方法（AMCMD），仅需一种常规内切酶即可实现可编程的位点特异性切割。DNA aligner（DA）呈茎环结构，茎部含有内切酶 Nt.BstNBI 的不完整识别位点，5′侧臂与目标序列（T...
DNA单碱基错配或点突变的快速检测对遗传病单核苷酸多态性（SNP）的诊断、治疗和筛查具有重要意义。均相突变检测若具有快速杂交动力学和放大的判别信号，有利于自动化检测。本文报道了一种基于单标记荧光DNA探针、用于SNP分析的快速且低成本检测方法。该策略利用氧化石墨烯（GO）对单链DNA（ssDNA）相对于双链DNA（dsDNA）的优先...
乙型肝炎病毒（HBV）是病毒性肝炎的重要病原，可引发慢性肝炎、肝硬化和肝癌。本研究设计了一种基于表面悬挂式 DNA walker 和催化剂触发催化发夹组装（CHA）的灵敏、模块化生物传感平台，用于检测 HBV DNA。当存在 HBV DNA 时，靶标与双链复合物之间发生链置换反应，使 walker strand 释放并触发 DNA ...
局部表面等离子体共振（LSPR）生物传感器因可多路复用、微型化和高性能而受到关注，有望集成到即时诊断（POC）芯片平台中。microRNA（miRNA）是多种病理过程的关键调控因子和生物标志物，但高灵敏、无标记的miRNA检测平台仍缺乏。本文在柔性、可扩展的三维等离子体纳米结构上构建了高特异性、高灵敏的LSPR miRNA传感平台，...
为克服分子水平核酸生物传感器中表面固定控制、单碱基错配识别和低电流响应等难题，作者首次提出一种平行结构双链DNA/重组azurin（PSD/rAzu）杂化结构，用于通用核酸电化学检测。PSD通过优化引入8个Ag+离子，使其导电性高于常规dsDNA，并与rAzu偶联，构建高重现性和超灵敏检测miRNA及病毒DNA的平台。rAzu兼具选...
可靠测定DNA杂交的结合动力学与亲和力，并区分单碱基错配，对系统生物学、个性化与精准医学具有重要意义。传统光学传感器（如SPR）难以低成本运行和微型化，难以满足高通量检测需求；纳米线场效应晶体管生物传感器虽已发展，但可靠且低成本制备仍是挑战。本文报道将化学气相沉积生长的石墨烯单晶畴图案化为多通道石墨烯场效应晶体管（G-FET）生物传...
单核苷酸多态性（SNP）是多种人类疾病的遗传标志，高特异、高灵敏的 SNP 检测对个性化医疗至关重要。现有 DNA 测序与 SNP 检测多依赖酶法或荧光标记，流程耗时、成本高且需实验室设备；已报道的电学电荷型 SNP 检测器特异性和准确性不足。本文提出在石墨烯场效应晶体管（graphene FET）上构建基于 DNA 链置换的双链探...
为提升疾病生物标志物超低浓度检测能力，本文提出一种简便、无标记的多重放大策略，用于真实生理介质中 HIV DNA 生物标志物的超灵敏视觉检测。该策略基于静电纺丝纳米纤维膜构建的纳米传感平台，兼具高比表面积，并整合葡萄糖氧化酶（GOx）生物催化、G-四链体/hemin DNAzyme 催化比色反应以及催化发夹组装（CHA）循环放大。检...
本文报道了一种基于铂纳米颗粒网络电阻变化的无标记 DNA 生物传感器，用于快速、原位检测 DNA 杂交事件。该传感器将杂交双链 DNA 的电荷传输特性与金属纳米颗粒网络相结合，其中铂纳米颗粒网络作为纳米间隙电极。当固定化单链 DNA 探针与互补目标 DNA 杂交时，形成的双链 DNA 在相邻铂纳米颗粒之间形成导电桥，使器件电阻显著下...
DNA测序与基因分型能力的提升推动了人类生物学与医学研究，尤其在医学诊断中应用广泛。然而，无标记、实时、高通量且低成本的生物传感平台仍受两大因素限制：一是传感器表面探针分子不足导致结合动力学缓慢，二是现有平面二维结构造成质量传输受限。本文提出一种新型三维（3D）、高灵敏、实时、低成本且无标记的纳米尖端传感阵列，用于快速、直接的序列特...
本文报道了一种基于自发级联DNA分支迁移和双信号传感策略的通用型电化学生物传感器，用于核酸的高特异、高灵敏检测。目标链Ts通过链置换与二茂铁（Fc）标记信号探针Fc-S1结合，取代保护链Ps，形成Ts/Fc-S1双链；亚甲基蓝（MB）标记信号探针MB-S2则通过巯基化捕获探针Cp固定在金电极表面。随后，Ts/Fc-S1与MB-S2/...
本文报道一种基于长周期光纤光栅（LPG）的无标记光纤生物传感器，用于原位检测 DNA 杂交并实现 DNA 定量。该传感器采用商用光学测量组件构成简单的光学测量系统，利用 LPG 包层模共振波长随传感区周围折射率变化而漂移的原理，通过 DNA 探针固定在光纤表面后与目标 DNA 杂交引起界面折射率变化，从而获得波长位移信号。论文提出一...
本文报道了在二维基底上构建等离子体核-卫星纳米结构组装体的方法。作者将DNA功能化的等离子体纳米颗粒与靶标特异性识别能力相结合，使卫星金纳米颗粒在基底固定的核心周围自组装。由于核心与卫星颗粒间距很近，观察到强耦合等离子体共振带，相对于单个核心颗粒的局域表面等离子体共振（LSPR）带出现明显红移和消光增强。进一步将该核-卫星结构用作生...
核酸序列中单碱基差异的精确识别对疾病诊断和基因突变分析至关重要，但传统探针难以区分完全匹配与单碱基错配靶标。本文报道一种基于肽核酸（PNA）和氧化石墨烯（GO）的荧光生物传感器，用于 microRNA 单碱基错配检测。FAM 标记的 PNA 探针先与 GO 形成复合物，其荧光被 GO 猝灭；加入目标 RNA 后，PNA 与靶标杂交使...
大多数石墨烯场效应晶体管（G-FET）生物传感器采用常规工艺制备：先将石墨烯转移到 Si/SiO2 基底，再进行微制造。该过程可能在光刻中污染石墨烯表面，干扰后续生物传感。本文提出一种新型定向转移技术，基于化学气相沉积（CVD）生长单层石墨烯（SLG）制备 G-FET 生物传感器，并用于 DNA 检测。首先制备含六个独立阵列传感器的...
本文首次报道T7外切酶（T7 exonuclease）对单碱基错配具有高度特异性识别能力，完全匹配与单碱基错配体系的反应速率比约为26。基于该酶从5'端水解完全匹配双链DNA、而5'端错配可阻止其降解的特性，作者发展了一种靶标循环放大荧光生物传感器策略用于单核苷酸多态性（SNP）检测。该策略采用5'端标记FAM的DNA探针，使其与突...
本文报道一种用于提高高离子强度下固相杂交单碱基错配区分能力的简单策略。作者借鉴扩增抗性突变系统（ARMS）思想，提出杂交抗性突变系统（HRMS），即在表面固定 DNA 探针中故意引入一个天然碱基错配，从而在不改变杂交盐浓度或添加变性剂的情况下增强探针选择性。针对乳糜泻易感相关 HLA-DQA1*05:05 等位基因，设计了含 C–T...