核酸（如循环肿瘤DNA、microRNA和病毒DNA/RNA）是早期临床诊断的重要生物标志物。本研究提出基于DNA纳米结构转变构建双足行走纳米机器，实现核酸直接检测的双重信号放大。首先利用DNA发夹转变促进链置换扩增（SDA），由目标序列触发产生多条含目标序列的单链DNA；随后通过DNA哑铃-轮式转变形成双足行走器，在电极表面切割多...
植物病原细菌在全球农业生产中造成严重经济损失，其传播速度、危害程度及新发病害对粮食安全和水果产业构成重大威胁。田间、温室和采后贮藏中及时检测与诊断植物病害，对病害管理、提高农业产量和可持续性至关重要。目前，血清学、形态观察和分子方法已广泛用于植物病害检测，这些方法在细菌遗传鉴定方面具有较高敏感性和特异性，但往往依赖实验室、耗时且成本...
由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引发的2019冠状病毒病（COVID-19）疫情引发了重大公共卫生关注。快速、经济、准确的核酸检测不仅有助于疾病治疗，也对传染病防控至关重要。本文提出并开发了一种基于一锅法CRISPR/Cas13a的可视化生物传感器，用于快速、低成本核酸检测。该方法将Cas13a切割反应与重组酶...
新冠疫情暴发导致全球大量死亡，亟需快速、准确的病毒检测方法以早期识别感染者。本研究开发了一种基于CRISPR/Cas13a反式切割活性的电化学生物传感器，用于无需核酸扩增、快速灵敏地检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）RNA。将连接单链RNA的氧化还原探针固定在由纳米复合材料（NC）和金纳米花（AuNF）修饰的电...
用于食源性和水源性病原微生物敏感、特异性检测的生物传感器，因其便携、易用、成本相对较低以及实时或近实时响应而受到重视，其应用已广泛分布于环境监测等多个领域。当前已开发生物传感器的主要局限在于在复杂基质中灵敏度和特异性不足。鉴于生物传感器开发日益受到关注，本研究按照PRISMA指南开展系统综述，检索2010年1月至2019年12月期间...
本文报道了一种用于核酸检测的电化学生物传感器，其工作电极为负载氧化镍铁（NiFe2O4）纳米颗粒的石墨电极（GE）。采用共沉淀法合成了粒径分布较窄的NiFe2O4纳米颗粒，并通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线衍射/光谱对其化学与晶体结构进行表征；粒径分析仪测定了粒径分布与流体力学直径，能量色散X射线（EDX）分析确认元素组成...
冠状病毒病（COVID-19）已成为全球性大流行，带来严重公共卫生问题。尽管已有多种检测方法用于早期诊断和监测，但仍需更新颖的方法。目前常用方法包括快速抗原检测、血清学调查、逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）、人工智能技术和基于传感器/生物传感器的检测。其中RT-PCR灵敏度和特异性高，但耗时长且需要专业人员。近年来，电化学生物传感...
新冠疫情暴发对全球造成严重冲击。本文综述了近年来出现于人类的冠状病毒及其在全球的流行/大流行传播，并强调各国迫切需要建立快速、易得的生物传感器用于追踪SARS-CoV-2。由于SARS-CoV-2潜伏期约14天且约25%感染者无症状，准确识别病毒并降低因冠状病毒突变导致的假阴性风险尤为重要。文中介绍了多种检测路径，包括实时逆转录聚合...
分子信标探针在特定DNA检测及即时诊断病原体DNA检测试剂盒快速开发中应用广泛，但受靶序列选择灵活性不足和荧光输出不稳定限制。本文报道一种体外DNA检测系统，由一对dCas9蛋白分别连接荧光素酶分裂片段NFluc和CFluc，称为Paired dCas9（PC）报告系统。两个单链向导RNA（sgRNA）分别引导NFluc-dCas9...
基于生物传感器的设备正在改变疾病医学诊断和患者信号监测。配备生物医学大数据分析、云计算和医学人工智能的智能自动化分子诊断工具，可为疾病检测与监测、精准治疗以及云端数据存储和辅助决策提供理想途径。本综述聚焦于利用机器学习方法开发基于微芯片的未来型CRISPR生物传感器，并讨论利用物联网将信号无线传输至云端以支持临床决策。文章还回顾了C...
本文采用边界元方法（BEM）模拟由耦合等离子体纳米球和纳米椭球二聚体构成的局域表面等离子共振（LSPR）生物传感器，研究其体折射率敏感性与表面敏感性。增强因子定义为多颗粒与单颗粒排列在环境折射率变化下等离子消光峰移之比，用于量化粒子间耦合对灵敏度的提升。体折射率敏感性通过改变纳米颗粒周围介电介质获得；表面敏感性通过在颗粒表面逐步沉积...
核酸（NA）超低丰度检测对医学诊断和病原体筛查至关重要。本文提出一种基于肽核酸（PNA）识别探针和仿生电RAFT聚合（BERP）放大策略的电化学方法，用于高选择性和放大检测核酸。该方法利用末端固定 PNA 探针识别目标核酸，通过磷酸-锆(IV)-羧酸（PZC）化学标记硫代羰基硫 RAFT 试剂，并在 BERP 辅助下生长含二茂铁（F...
核酸检测在生物医学研究和临床诊疗中至关重要。聚合酶链式反应（PCR）虽稳定定量，但温度循环耗时且系统开发困难。重组酶聚合酶扩增（RPA）为等温快速核酸检测方法，但现有扩增产物检测手段复杂、昂贵且易产生假阳性。本文提出一种超光谱干涉扩增产物-复合物定量方法，并结合不对称偶极复合物策略进行光学散射分析。利用 GelRed 染料与双链 D...
本研究针对SARS-CoV-2（2019冠状病毒病，COVID-19）大流行背景下即时检测（POC）需求，提出一种基于修饰型丝网印刷碳电极（SPCE）的电化学生物传感器。该传感器采用可定制双探针策略：生物素化捕获探针固定于电极表面，荧光素（FITC）标记检测探针与目标核酸序列杂交，随后由抗FITC辣根过氧化物酶（HRP）识别，并在T...
肽核酸（PNA）因具有比常规 DNA 探针更高的化学稳定性和杂交亲和力，在构建高灵敏度电化学核酸生物传感器中受到广泛关注。PNA 的中性假肽骨架不仅使 PNA/DNA 或 PNA/RNA 杂合双链更稳定，还为超灵敏核酸检测提供了多种设计空间。本综述系统总结了 PNA 基电化学核酸传感器的构建策略，重点讨论 PNA 的起源与发展、探针...
本文报道了一种名为LACD的CRISPR核酸检测平台，将环介导等温扩增（LAMP）与CRISPR-Cas12a介导的诊断相结合。作者将常规LAMP核心引物（FIP或BIP）的连接区工程化，引入PAM序列TTTT，使LAMP扩增产物含有可被CRISPR-Cas12a识别的特异PAM位点。在检测阶段，LAMP产物与gRNA/Cas12a...
近二十年来，SARS-CoV、MERS-CoV及SARS-CoV-2等高致病性人类冠状病毒相继出现，造成全球大量死亡；蚊媒病毒和血源性病毒也显著增加重症死亡风险。目前尚无特效药物，因此需要不牺牲准确性的早期快速检测。基于纳米材料的生物传感器因生物活性与独特传感性能而受到关注，可检测临床样本中的核酸、适配体和蛋白；纳米技术还推动微型化...
淋病奈瑟菌是引起性传播疾病淋病的人源宿主适应病原体，仍是全球公共卫生挑战，尤其在中低收入地区。开发可靠、简便、低成本且易用的检测方法对控制淋病传播至关重要。本研究首次报道将环介导等温扩增（LAMP）与聚合物纳米颗粒生物传感器（PNB）联用（LAMP-PNB），用于临床样本中淋病奈瑟菌的识别。基于orf1基因设计的LAMP引物可建立有...
本研究针对严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）快速检测需求，建立了多重逆转录环介导等温扩增联合纳米颗粒侧流层析生物传感器（mRT-LAMP-LFB）方法。该方法以SARS-CoV-2的RdRp和N基因为靶标，在63°C等温扩增30 min，随后用侧流层析试纸条对扩增产物进行可视化判读。试纸条检测线1固定抗FAM抗体，...
II类CRISPR-Cas系统旁切活性使CRISPR核酸诊断成为高精度核酸检测方法。胶体金侧流免疫层析试纸条（LFA）与CRISPR/Cas核酸检测联用时，常存在背景较高和肉眼判读主观性。本文构建了由Cas12a核酸检测与上转换荧光技术（UPT）侧流层析试纸条（UPT-LFA）组成的Cas12a-UPTLFA平台，并用于鼠疫杆菌（Y...