Emerging Biomarkers and Nanobiosensing Strategies in Diabetes.
糖尿病是一种以血糖调节障碍为特征的慢性代谢性疾病,可导致多器官严重并发症。现有诊断主要依赖葡萄糖监测,虽有效但难以捕捉疾病进展相关的分子变化。微小RNA(miRNAs)和脂肪因子等新兴生物标志物为糖尿病病理生理提供了新视角,具有诊断和预后价值。精确监测miRNA和脂肪因子水平有助于早期诊断和改善疾病管理。生物传感器已革新糖尿病诊断,...
糖尿病是一种以血糖调节障碍为特征的慢性代谢性疾病,可导致多器官严重并发症。现有诊断主要依赖葡萄糖监测,虽有效但难以捕捉疾病进展相关的分子变化。微小RNA(miRNAs)和脂肪因子等新兴生物标志物为糖尿病病理生理提供了新视角,具有诊断和预后价值。精确监测miRNA和脂肪因子水平有助于早期诊断和改善疾病管理。生物传感器已革新糖尿病诊断,...
电化学生物传感已发展为一种多样且强大的方法,可用于检测和分析从小分子到大分子等多种生物实体。由于电化学技术与纳米材料、生物识别元件及微流控的集成显著提升了灵敏度、选择性和便携性,电化学生物传感器在医疗、环境监测和食品安全等领域具有广泛应用前景。本综述系统讨论了电化学传感器领域,比较了多种用于突破检出限并实现小型化的策略,并评估了电位...
微小RNA(miRNA)是参与多种细胞与生物学过程的单链非编码短RNA序列,其表达改变与病理过程相关,可作为多种疾病早期检测的生物标志物。本文以急性心肌梗死(AMI)的已知miRNA标志物为案例,展示了一种基于RNA-DNA杂交的荧光单壁碳纳米管(SWCNT)传感器筛选与淘汰流程:将互补DNA识别单元结合于SWCNT表面,在缓冲液和...
传染病是水产养殖中最令人担忧的问题,可导致水生生物高死亡率和巨大经济损失。尽管在治疗、预防和诊断方面已取得显著进展,但仍需更稳健的发明和突破以控制传染病传播。微小RNA(miRNA)是内源性小分子非编码RNA,通过转录后调控蛋白编码基因,参与细胞分化、增殖、免疫应答、发育、凋亡等多种生物调控机制。此外,miRNA还可作为介导宿主应答...
微小RNA(miRNA)在多种疾病病理发展中发挥重要作用,被视为诊断和预后潜在生物标志物。本文提出一种结合T7 RNA聚合酶与CRISPR-Cas12a的双酶级联平台(BPTC)用于miRNA检测。该平台将phi29 DNA聚合酶介导的RNA到DNA转换/扩增能力与CRISPR-Cas12a反式切割活性相结合。目标miRNA与识别s...
卵巢癌死亡率高且肿瘤异质性强,早期诊断困难。本研究报道了一种基于绝缘体上硅(SOI)纳米线结构的生物传感器(SOI-NW biosensor),用于检测与卵巢癌发生相关的微小RNA(miRNA)。该传感器芯片表面制备有宽3 µm、长10 µm的硅纳米线阵列,采用与CMOS工艺兼容的自上而下方法制造。与目标miRNA互补的寡核苷酸探针...
小细胞外囊泡相关微小RNA(sEV-miRNAs)谱分析在癌症诊断与监测中具有重要价值,但临床样本中低表达sEV-miRNAs的检测仍具挑战。本文提出一种基于局部DNA四面体辅助催化发夹组装(LDT-CHA)的新型电化学生物传感器,用于sEV-miRNA检测。LDT-CHA将催化发夹组装(CHA)底物固定于局部DNA四面体上,通过高...
本文提出一种基于超三明治杂交信号放大策略和血糖仪换能器的灵敏、便携式生物传感器,用于 microRNA 的简单检测。目标 microRNA 的存在可触发级联杂交链反应,形成含有多个生物素标记 DNA 探针的长超三明治组装体。随后,大量生物素修饰的蔗糖酶信号分子结合到超三明治组装体上,产生放大信号供血糖仪读取。由于超三明治格式使单个目...
DNA纳米技术为开发简便、低成本、高灵敏度的生物医学即时诊断纳米器件提供了有前景的途径,尤其适合检测癌症相关核酸,包括循环肿瘤DNA片段(ctDNA)、循环微小RNA(miRNA)及其他RNA。本文报道了一种动态DNA折纸书生物传感器,其表面精确修饰由供体和受体荧光团组成的阵列以及荧光猝灭剂,在外部刺激下产生强光学读出,用于单重或双...
量子点(QDs)具有优异的光电性质,可广泛应用于医学领域。癌症发病率上升且已成为全球主要死因,因此亟需新的细胞内癌症诊断与监测方法,以实现早期预后并提高治疗效果。人体多种分子可作为癌症标志物,近年研究表明微小RNA(miRNA)在细胞周期生理过程中发挥关键作用,并在癌细胞中异常高表达,因此miRNA分析传感对癌症治疗监测和疾病进展评...
循环微小RNA(miRNA)可作为无创生物标志物,并存在于血液等体液中。miRNA表达失调与多种疾病相关,包括非小细胞肺癌(NSCLC),miRNA检测有助于癌症诊断、预后和监测。本研究开发了一种通用电化学传感系统,基于DNAzyme切割循环放大和杂交链反应(HCR)放大检测miRNA。在Mn2+靶向DNAzyme切割作用下,DNA...
多目标同步检测的电化学发光(ECL)策略是生物传感研究热点,但可用 ECL 发光体种类有限。本研究合成了带隙可调的 Cu–Zn–In–S/ZnS 纳米晶(CZIS/ZnS NCs),并将其用于电位分辨 ECL 检测。通过改变前驱体中 Cu 的比例,CZIS/ZnS NCs 的 ECL 发射波长和发射电位可分别由 480–750 nm...
纳米技术在医学应用尤其是生物医学传感器件中的重要性毋庸置疑。多种医学诊断方法利用纳米材料,特别是电化学生物传感器,用于临床生物标志物的定量检测、筛查和治疗随访。卵巢癌是严重妇科恶性肿瘤,早期症状不明显,约80%病例确诊时已属晚期。微小RNA(miRNA)是一类小分子非编码RNA,其表达变化与肿瘤发生发展相关,且可在血清、血浆、尿液等...
纸基生物传感器被认为是简单且成本效益高的分析检测与诊断平台。本研究开发了一种纸基电化学生物传感器,用于快速、灵敏地检测与肺癌早期诊断相关的微小RNA(miRNA-155和miRNA-21)。通过蜡印法制备疏水屏障以形成电极区域,并通过简单模板法构建三电极系统。碳基工作电极分别用还原氧化石墨烯(RGO)或二硫化钼(MoS2)纳米片修饰...
巨细胞病毒(CMV)是全球最常见的先天性感染病原,先天性CMV感染可导致显著死亡、发病或长期后遗症,如感音神经性听力损失。本研究提出一种新设计的表面等离子共振(SPR)生物传感器,用于检测CMV特异性微小RNA(miRNA),无需在裸金表面进行受体固定或防污处理。该无修饰策略利用多聚腺苷酸[poly(A)]与金(Au)的相互作用,其...
本研究首次构建基于金纳米颗粒/石墨烯量子点/氧化石墨烯(AuNPs/GQDs/GO)修饰的三阵列丝网印刷碳电极(3SPCE)的无标记多路电化学生物传感器,用于同时检测乳腺癌相关生物标志物 miRNA-21、miRNA-155 和 miRNA-210。以蒽醌(AQ)、亚甲基蓝(MB)和聚多巴胺(PDA)作为可区分氧化还原指示剂,分别锚...
碳点(CDs)基生物传感器因超小尺寸、优异生物安全性和可调荧光发射,在微小RNA(miRNA)可靠灵敏检测中备受关注,但现有策略常依赖复杂标记步骤和昂贵生物酶,限制实际应用。本文开发了一种基于链置换扩增(SDA)的无标记、无酶荧光检测策略,利用巯基功能化碳点(CDs-SH)作为探针实现 miRNA 高灵敏检测。CDs-SH 基于血红...
本文提出一种简便的“温度计式”电泳滴定(ET)生物传感器,作为基于移动反应边界(MRB)芯片的miRNA替代检测工具。以miRNA-122为模型分析物、催化发夹组装(CHA)为等温扩增方式开展概念验证。在ET体系中,miRNA触发两个发夹探针H1和H2发生CHA,生成带负电的H1-H2双链。在电场作用下,双链进入ET通道,中和酸性T...
微小RNA(miRNAs)在基因表达调控中发挥关键作用,被认为是早期癌症诊断的潜在生物标志物,因此快速灵敏检测miRNA具有重要意义。本文提出一种基于金纳米颗粒催化银染色增强的miRNA快速灵敏检测方法。该方法利用固定在磁珠上的捕获探针、组装在金纳米颗粒上的报告探针与目标miRNA形成三明治杂交结构,随后金纳米颗粒催化银沉淀沉积,经...
微小RNA(miRNA)是一类重要的非编码RNA,参与转录后基因表达调控,其异常表达与多种疾病发生发展密切相关,因此成为早期医学诊断的潜在生物标志物。然而,miRNA序列短、丰度低、家族成员序列同源且易被RNase降解,使常规检测技术面临灵敏度与选择性挑战。基于生物传感器的策略已成为miRNA定量分析的重要替代方法。表面等离子共振(...