电化学生物传感器是快速发展且强大的分子监测技术。以连续血糖监测仪管理 1 型糖尿病为例，这类传感器能够在未经处理的生物环境中实现精确、准确的测量。基于核酸的电化学生物传感器（NBE）利用合成寡核苷酸对靶标的结合及其结合后的构象动力学进行信号转导。目前，大多数 NBE 通过烷基硫醇在金电极上自组装制备，但金电极并非适用于所有潜在应用。...
17β-雌二醇（E2）是一种重要的天然雌性激素，也被归类为雌激素类内分泌干扰物（e-EDC），其环境水污染主要来源于生活废水，因此准确测定E2水平对污水处理和环境管理至关重要。本研究利用雌激素受体α（ER-α）对E2固有的强亲和力，构建了一种高选择性E2生物传感器。首先将3-巯基丙酸封端硒化锡量子点（SnSe-3MPA）修饰在金盘电...
准确检测SARS-CoV-2刺突蛋白（SARS-CoV-2-S）对严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）的早期诊断和及时治疗具有重要临床意义。本文构建了一种表面分子印迹微型电化学生物传感器。在不锈钢针灸针（AN）针尖上依次电沉积金纳米颗粒（AuNPs）、还原氧化石墨烯（rGO）、聚亚甲基蓝/聚离子液体（PMB/P[Bv...
多种电化学（EC）生物传感器在疾病诊断中发挥关键作用。近年来，基于DNA的电化学传感器因可检测多种分析物而成为有前景的方法。由于这些传感器大多依赖DNA杂交的高特异性实现分析物结合或结构调控，理解电极表面杂交动力学至关重要。本研究采用亚甲基蓝标记DNA（MB-DNA）链，通过方波伏安法（SWV）监测电极表面DNA杂交动力学。通过改变...
本研究采用方波伏安法（SWV）在玻碳电极（GCE）上研究新合成 9-吖啶基氨基酸衍生物（ADs：PG、PA、EG、EA）的电化学氧化，所有 ADs 的氧化均为不可逆过程。利用多层 DNA 电化学生物传感器考察 ADs 与 DNA 的相互作用。dA 氧化峰向正电位移动表明相互作用主要为嵌入。PG 可在 1×10−7 至 2.5×10−...
为降低高传染性病毒（如流感）的影响，低成本、快速、个体化的即时/现场诊断至关重要。本文报道了一种用于检测 H1N1 病毒表面丰度包膜蛋白血凝素（HA）的电化学适配体传感器。金工作电极通过 5′-巯基修饰的 HA 结合适配体 RHA0006 进行功能化，适配体 3′端连接亚甲基蓝（MB）作为氧化还原报告基团。作者利用表面等离子共振（S...
牛腹泻是全球牛业造成重大经济损失的重要问题，牛轮状病毒（Bovine Rotavirus, BRV）因传播性和感染性强而成为关键病原。本研究开发了一种基于亲和肽的电化学快速检测方法，用于 BRV 的早期检测。通过噬菌体展示技术从随机 12 肽库中筛选获得 BRV 特异性肽，并化学合成该肽；合成肽在 C 端引入半胱氨酸和柔性连接子，通...
三氯生（TCS）是广泛用于个人护理、医疗和临床的广谱抗菌剂。其毒理学评价的重要方面是与 DNA 的相互作用；在人体细胞中，TCS 可显著降低 DNA 甲基化，并参与染色体畸变、DNA 损伤、链断裂及其降解产物引起的 DNA 损伤。银纳米粒子（AgNPs）与 TCS 具有相似的抗菌特性，暴露后可进入人体，且常与 TCS 共同用于口腔护...
欧洲山茱萸（Cornus mas L.）在预防文明病方面具有广泛多维潜力，部分疾病源于DNA氧化突变。本研究旨在通过从头计算预测C. mas中酚类与双链DNA（dsDNA）的相互作用，并检测不同山茱萸提取物对DNA结构和DNA氧化的影响。作者设计了基于碳糊电极（CPE）生物传感器的特殊研究模型，采用方波伏安法（SWV）监测嘌呤碱基氧...
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...
本文设计了一种含多个三磷酸腺苷（ATP）适配体的二维（2D）DNA 结构，用于构建基于 ATP 诱导结构切换的电化学生物传感器，实现 ATP 的快速高灵敏检测。具体而言，所制备的 2D DNA 结构将大量 ATP 适配体作为 ATP 特异性 toehold 开关，既能固定大量亚甲基蓝（MB）以产生显著电化学信号，又能大幅提高局部 A...
本文报道一种基于变构转录因子（aTF）DNA结合的电化学生物传感器，用于检测孕酮（PRG）。该策略利用方波伏安法（SWV）监测PRG特异性aTF SRTF1在PRG存在下从同源DNA序列解离所引起的电流变化。传感器以金电极为换能器，表面固定含SRTF1结合位点的硫醇修饰DNA，并用6-巯基己醇封闭；无PRG时，DNA-aTF复合物整...
2019新型冠状病毒（SARS-CoV-2）快速传播使快速、灵敏诊断成为迫切需求。实时荧光定量PCR虽是检测冠状病毒的金标准，但耗时长、操作繁琐且成本高。丝网印刷电极（SPE）因成本低、灵敏、选择性良好且可微型化，适合即时检测。本研究结合磁性微球（MB）与便携式电位计，建立了检测人唾液、尿液和血清中SARS-CoV-2刺突蛋白的电化...
内源肽和肽类药物与人类健康密切相关，但现有方法难以在简化流程下实现高灵敏生物传感。本文进一步拓展了作者近期开发的 DNA 纳米结构架构，将其应用于电化学（EC）肽定量。此前该架构利用 DNA–小分子共价物检测小分子和蛋白，本文则在电极表面引入 DNA–肽共价物，并通过抗体置换实现快速肽传感。研究发现，多价 DNA–肽共价物会损害检测...
本文首次构建了一种无标记电化学生物传感器，用于高灵敏检测线性微囊藻毒素-LR（L-MC-LR）。以降解酶MlrB作为识别元件，实现对L-MC-LR的特异性识别。电极采用羧基功能化多壁碳纳米管（MWCNT-COOH）修饰，以增大比表面积并改善导电性，随后用于固定MlrB。MlrB与L-MC-LR发生反应后，电极表面电化学信号发生变化，...
本研究开发了一种基于适配体的电化学生物传感器，用于饮用水中微囊藻毒素-LR（MC-LR）的现场快速定量检测。该传感器以六氨合钌(III)氯化物（[Ru(NH3)6]3+）为氧化还原介质，利用其正电荷与核酸磷酸骨架的静电作用，将氧化还原探针限制在适配体表面。当水样中加入 MC-LR 时，毒素与适配体结合并诱导表面结合的 [Ru(NH3...
白喉是可通过疫苗预防的疾病，但接种后抗体水平可能随时间下降至非保护水平。本研究开发了一种低成本、微型化电化学分析生物传感器，用于定量检测抗白喉毒素（DTx）免疫球蛋白G（anti-DTx IgG）抗体，以降低局部暴发风险。作者选择两个特异性识别DTx且能被疫苗接种后抗体识别的表位，通过串联合成构建双表位肽biEP，并将其偶联到集成于...
开发高性能、低成本体外诊断工具对感染性疾病治疗与传播控制至关重要。核酸检测中，摆脱酶介导扩增可降低诊断时间与复杂度。抗菌药物耐药（AMR）使体外诊断作用日益重要。本文报道一种无需扩增的电化学CRISPR/Cas生物传感器（E-Si-CRISPR），利用银金属化检测耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）。靶向MRSA mecA基因的定制...
随着新冠感染病例持续增加，亟需开发快速、简便、选择性高且准确的新冠生物传感器。本研究采用高均匀金（Au）微立方体图案作为微电极，用于监测微量分析物。所构建的电化学生物传感器以抗新冠抗体为识别探针，通过循环伏安法（CV）和方波伏安法（SWV）监测 SARS-CoV-2 S 蛋白。摘要报告其可在 100 至 5 pmol/L 范围内监测...
新烟碱类杀虫剂是增长最快的杀虫剂，占全球农药市场25%以上，可控制多种危害农田、庭院和草坪的害虫，但广泛使用导致传粉者、昆虫和鸟类等非靶标生物减少，且对人类慢性亚致死效应仍不清楚。因此需要掌握环境中新烟碱类的分布，而目前尚无商用现场可部署传感器用于测量地表水中新烟碱类浓度。本文报道首个利用激光诱导石墨烯（LIG）平台进行新烟碱类电化...