Enzyme Fragment Complementation Driven by Nucleic Acid Hybridization.
本文设计并验证了一种基于核酸杂交驱动蛋白片段互补的增益型生物传感器，用于检测核酸-核酸相互作用。该体系将NanoBiT发光酶的大片段LrgBiT和小片段SmBiT的C端通过酯键连接到甾醇修饰寡脱氧核苷酸（steramer）上，并利用果蝇hedgehog自加工结构域DHhC作为自切割催化元件完成生物偶联。当存在含有相邻互补序列的单链D...
Holographic Recording of Unslanted Volume Transmission Gratings in Acrylamide/Propargyl Acrylate Hydrogel Layers: Towards Nucleic Acids Biosensing.
体积水凝胶全息光栅作为光学换能器在即时检测传感器中的应用日益受到关注，因其可通过功能化提高选择性。开发此类换能器的首要步骤是优化全息记录过程，以获得衍射效率可重复且经多次洗涤后仍稳定的光栅，这对生物分析物或多步检测尤为关键。本文成功在丙烯酰胺/炔丙基丙烯酸酯（AM/PA）水凝胶层中记录了非倾斜体积透射光栅，并对其进行了光学表征。所得...
Evaluating glioma-associated microRNA by complementation on a biological nanosensor.
胶质瘤是起源于脑和脊髓胶质细胞的肿瘤，miRNA-363 与人类胶质瘤发生发展相关，其表达水平可用于监测胶质瘤进展。本研究构建了一种基于互指电极（IDE）的生物传感器，用于检测 miRNA-363 水平并反映胶质瘤严重程度。IDE 采用光刻技术制备，随后进行表面化学修饰，将 miRNA-363 互补寡核苷酸探针与金纳米颗粒复合后固定...
Amplification-free detection of SARS-CoV-2 using gold nanotriangles functionalized with oligonucleotides.
本文报道了一种基于双硫醇寡核苷酸功能化金纳米三角形（AuNTs）的无扩增电化学生物传感器，用于患者样本中SARS-CoV-2的检测。金纳米三角形通过种子介导生长法制备，并经多种技术充分表征，用作改进的电化学平台和DNA探针固定载体。Azure A作为杂交事件的电化学指示剂。该传感器可检测不同长度的SARS-CoV-2单链DNA或RN...
Potentials of MicroRNA in Early Detection of Ovarian Cancer by Analytical Electrical Biosensors.
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...
A new and high-performance microfluidic analytical device based on Fusion 5 paper for the detection of chili pepper anthracnose pathogen
基于蜡图案化Fusion 5纸设计微流控分析装置，用于辣椒炭疽病早期检测与防控。该研究构建了一种快速、特异、现场、低成本核酸生物传感器ACT-Ct-PAD，基于actin基因和蜡图案化Fusion 5纸，用于检测辣椒炭疽病主要病原Colletotrichum truncatum（Ct）的PCR产物。传感器以DNA偶联金纳米颗粒（Au...
Voltammetric detection of miRNA hybridization based on electroactive indicator-cobalt phenanthroline.
基于指示剂的核酸检测是监测序列选择性核酸杂交识别事件的重要方法。电活性金属配合物钴菲罗啉 [Co(phen)3 3+] 可通过嵌入作用与双链核酸结合更强，从而使其电化学信号增强。本研究以铅笔石墨电极（PGE）为工作电极，结合差分脉冲伏安法（DPV），考察了 [Co(phen)3 3+] 与核酸的相互作用，并用于检测 miRNA-34...
Dual-Functional Plasmonic Photothermal Biosensors for Highly Accurate Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 Detection.
新冠疫情全球蔓延，可靠实验室诊断至关重要。逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）是新冠诊断参考方法，但早期存在假阳性或假阴性。本文报道一种双功能等离子体生物传感器，将等离子体光热（PPT）效应与局域表面等离子体共振（LSPR）传感换能结合，用于临床新冠诊断。二维金纳米岛（AuNIs）表面修饰互补DNA受体，通过核酸杂交灵敏检测严重急性呼...
Analyte transport to micro- and nano-plasmonic structures.
近年来，基于等离子体纳米结构的光学亲和生物传感器受到广泛关注。其传感表面通常由分散在低敏感介质基底上的高敏感电磁热点组成。当敏感区选择性功能化、其余区域钝化时，分析物捕获速率和传感性能强烈依赖纳米等离子体架构。作者此前提出预测此类复杂架构分析物输运的解析模型，但主要基于数值模拟且仅部分验证。本研究测量多种微/纳等离子体结构（微线、纳...
Visual Detection of Dengue-1 RNA Using Gold Nanoparticle-Based Lateral Flow Biosensor.
登革热是一种快速传播的蚊媒病毒性疾病，早期诊断对临床筛查、医疗管理和疾病监测至关重要。本研究旨在开发一种比色侧流层析生物传感器（LFB），利用糊精包覆金纳米颗粒（AuNP）作为标记，实现登革热1型RNA（DENV-1 RNA）的视觉检测。检测基于AuNP标记DNA报告探针、DENV-1目标RNA和固定在硝酸纤维素膜上的DENV-1特...
An Impedimetric Biosensor Based on Ionic Liquid-Modified Graphite Electrodes Developed for microRNA-34a Detection.
本研究设计了一种基于离子液体修饰化学活化铅笔石墨电极的阻抗法核酸生物传感器，用于检测 microRNA-34a（miRNA-34a）。首先采用共价试剂（CA，EDC/NHS）对一次性铅笔石墨电极（PGE）表面进行化学活化，随后将 1-丁基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐（IL）通过被动吸附固定在活化 PGE 表面，形成 IL/CA/PGE...
Peptide nucleic acids: Advanced tools for biomedical applications.
肽核酸（PNA）是一类 DNA/RNA 类似物，其糖-磷酸骨架被 N-2-氨基乙基甘氨酸重复单元取代。由于 PNA 骨架不带电荷，杂交过程中不存在静电排斥，因此与互补寡核苷酸形成的双链具有显著稳定性，且对高离子强度介质不敏感。PNA 对化学和酶促降解高度稳定，可在细胞内保持完整。基于这些特性，PNA 已发展为反义和抗基因治疗工具，可...
On-Electrode Synthesis of Shape-Controlled Hierarchical Flower-Like Gold Nanostructures for Efficient Interfacial DNA Assembly and Sensitive Electrochemical Sensing of MicroRNA.
生物分子检测性能与生物传感器界面结构密切相关，界面结构深刻影响生物分子组装、结合和信号转导的热力学与动力学。本文报道了一种一步、无模板的电极上合成方法，在氧化铟锡（ITO）基底上制备形貌可控的金纳米结构，用于核酸的电化学超灵敏检测。所制备的层级花状金纳米结构（HFGNs）具有较大比表面积，可高效负载 DNA 探针并促进后续杂交检测。...
Single-molecule nucleic acid interactions monitored on a label-free microcavity biosensor platform.
生物传感依赖于分子及其特异性相互作用的检测，因此开发具有极限检测限的换能器非常重要。微腔是光学领域实现无标记检测的候选技术，利用等离子共振可进一步提升灵敏度，有望达到单分子水平。本文介绍一种基于光学微腔的生物传感平台，具有单分子灵敏度，并能选择性识别特定结合事件。该平台利用玻璃微球中的回音壁模式（WGM）增强金纳米棒的等离子效应，用...
Graphene veils: A versatile surface chemistry for sensors.
生物传感器性能常受传感器与样品界面限制，血液、尿液等复杂基质可使检测限下降1–4个数量级。理想表面化学应薄、保形、允许多种共价连接，并在洗涤和检测中保持完整且不干扰换能。本文报道氧化石墨烯（graphene oxide, GO）旋涂形成的约4 nm薄“面纱”，可作为适用于多种传感器材料的通用表面化学。GO薄膜可涂覆于不同传感器表面，...
Hybridization assay of insect antifreezing protein gene by novel multilayered porous silicon nucleic acid biosensor.
本文报道了一种新型简单多孔硅多基对称光子晶体核酸生物传感器，用于检测昆虫（Microdera puntipennis dzungarica）抗冻蛋白基因。该传感器通过电化学刻蚀高p型硅制备，结构遵循(n1n2n3)6(n3n2n1)6序列，其中n1、n2、n3代表不同折射率层。与多种多孔硅光子结构相比，多基层结构更易制备且稳定性更好...
Thiol- and biotin-labeled probes for oligonucleotide quartz crystal microbalance biosensors of microalga alexandrium minutum.
本文报道了两种基于石英晶体微天平（QCM）的寡核苷酸生物传感器，用于检测产生麻痹性贝类毒素（PSP）的有毒微藻微小亚历山大藻（Alexandrium minutum）的基因序列。传感器在镀金石英表面分别接枝 20 碱基硫醇标记或生物素标记 DNA 探针，并通过与互补 20 碱基靶标 DNA 的特异性杂交实现识别。实验在受控流体力学条...
Specific DNA duplex formation at an artificial lipid bilayer: towards a new DNA biosensor technology.
本文报道了一种面向新型DNA生物传感器技术的早期实验方法。作者将两种5′端带有双尾脂质修饰的寡核苷酸探针分别插入由POPE/POPC（8:2，w/w）组成的人工脂质双分子层中，该双分子层位于光学透明微流控样品载体的cis和trans通道之间。两个通道均充满生理缓冲液。向cis通道注入用Cy5标记的目标DNA序列后，若该序列仅与其中一...
Nanobiocomposite platform based on polyaniline-iron oxide-carbon nanotubes for bacterial detection.
本文报道了一种基于聚苯胺（PANI）–氧化铁纳米颗粒（nFe3O4）–多壁碳纳米管（CNT）纳米复合材料的电化学基因传感器。该纳米复合膜通过简便的电化学聚合方法沉积在氧化铟锡（ITO）玻璃电极上，其中 nFe3O4 粒径约 20 nm，CNT 直径 20–80 nm。透射电镜结果表明 PANI 和 nFe3O4 包覆在 CNT 表面...
Interfacial chemistry and the design of solid-phase nucleic acid hybridization assays using immobilized quantum dots as donors in fluorescence resonance energy transfer.
本文报道了利用固定化量子点（QD）作为供体的固相荧光共振能量转移（FRET）核酸杂交检测体系，并围绕界面化学优化其灵敏度、检出限与再生复用性能。在该体系中，与杂交事件相关的受体染料在固定化QD供体附近产生FRET敏化发射，作为分析信号。通过减小有效传感面积，可降低QD供体光致发光背景，使更微量的受体发射可被分辨，从而降低检出限；在每...