Perspectives on electrochemical biosensing of COVID-19.
2019冠状病毒病(COVID-19)由严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)引起,其快速传播使感染筛查和隔离策略迫切需要快速检测手段。新型生物传感器可在缺乏中心实验室设施的远程临床环境中部署,用于感染筛查。电化学生物传感器可作为分析工具,用于快速检测病毒结构蛋白,尤其是刺突蛋白(S)和核衣壳蛋白(N),以及人体免疫应...
2019冠状病毒病(COVID-19)由严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)引起,其快速传播使感染筛查和隔离策略迫切需要快速检测手段。新型生物传感器可在缺乏中心实验室设施的远程临床环境中部署,用于感染筛查。电化学生物传感器可作为分析工具,用于快速检测病毒结构蛋白,尤其是刺突蛋白(S)和核衣壳蛋白(N),以及人体免疫应...
本文提出用金属有机框架(MOF)保护 CRISPR-Cas12a 酶/RNA 复合物,以增强其环境耐受性并便于快速释放。作者以 Cas12a/crRNA 为模型,利用 2-甲基咪唑(2-MIM)与 Zn2+ 自组装形成 ZIF-8 包覆复合物,得到粒径 400–600 nm 的 Cas12a/crRNA@ZIF-8 纳米复合材料,包...
近年来,双效应变构协同机制在增强激活/抑制性能方面的作用受到关注。本文设计了一种人工双效应变构系统,用于构建具有更高灵敏度和超宽检测范围的动态核酸生物传感器。该传感器基于由三个发夹(H1、H2、H3)组成的多分支杂交链反应(mHCR)。当目标核酸存在时,通过级联链置换启动 mHCR;其产物借助多价邻近连接分析(mPLA)和多价结合分...
基于纳米表面能量转移(NSET)的传感器常采用金纳米颗粒(AuNPs)与量子点(QDs)作为供体-受体对,但低信背比仍是关键问题。本文报道了一种经6-巯基-1-己醇(MCH)修饰的MCH/DNA-Au-QD传感器,用于核酸和MUC1检测。研究发现MCH除减少非特异性吸附、提高杂交效率外,还能意外提高荧光恢复比,从而获得更高信背比。进...
生物污损由生物分子在传感表面积累引起,是电化学生物传感器实际应用的主要挑战之一,构建抗污生物传感器是解决该问题的有效途径。本文基于电聚合聚苯胺(PANI)纳米线和新设计的肽构建了一种抗污电化学生物传感器,用于检测2019冠状病毒病(COVID-19)N基因。所设计的倒Y形肽具有优异抗污性能和两个锚定分支,并通过多种方法研究了其对蛋白...
本文报道了一种用于汉坦病毒核酸检测的电化学生物传感器,以铜基金属有机框架(CuMOF)作为信号标签。CuMOF 通过溶剂热法合成,并与信号 DNA(sDNA)探针共价偶联。金纳米粒子(AuNPs)与还原氧化石墨烯(RGO)复合材料经电还原沉积于电极表面,作为支撑基底,随后通过自组装固定捕获 DNA(cDNA)探针。在互补碱基配对作用...
该文标题显示其报道了一种用于胃癌患者血清中 miRNA-100 的电化学检测方法,并采用 DSN 辅助放大策略以提高检测灵敏度。miRNA-100 是微小 RNA 家族成员,在胃癌发生发展中可能具有生物标志物潜力,但其在血清等临床样本中丰度较低,因此需要高灵敏度、特异性强的传感平台。文中所述方法以电化学换能为基础,通过识别元件捕获目...
过去数十年,病毒暴发对公共安全构成重大挑战,当前新冠疫情进一步加剧了相关担忧。为快速识别病毒并实现大规模筛查与防控,亟需开发敏感、选择性高且诊断快速的即时检测设备。电化学生物传感器已展现出这些特性,因此成为病毒检测的有前景候选。本综述总结了针对既往及当前大流行或流行病毒(包括流感、HIV、埃博拉和寨卡)所开发电化学生物传感器的设计与...
2019冠状病毒病(COVID-19)由SARS-CoV-2引起,已迅速传播并造成严重全球大流行。由于目前缺乏特效药和疫苗,准确快速诊断是控制疫情的关键。本文开发了一种基于石墨烯场效应晶体管(G-FET)的便携式双功能电检测仪,可通过核酸杂交或抗原-抗体相互作用分别检测SARS-CoV-2 RNA和IgM/IgG抗体,在磷酸盐缓冲液...
由严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2)引起的2019冠状病毒病(COVID-19)自2019年底传播,已造成前所未有的社会经济后果。该疫情对改进现有诊断方法以及开发快速、低成本、用户友好的SARS-CoV-2感染确认新方法提出了巨大需求。本批判性综述聚焦于病毒电化学生物传感器,认为其有望用于开发快速医学COVID-...
准确、灵敏且快速的核酸检测对于及时实施治疗措施和控制疾病传播具有重要意义。本文开发了一种新型便携式生物传感器平台,将熵驱动扩增策略整合到侧流层析(LFA)试纸条中,用于高灵敏、高特异地检测核酸。研究发现,引入熵驱动扩增策略可在LFA试纸条检测线上产生明亮荧光,从而提高目标核酸检测灵敏度。所构建的LFA生物传感器对目标DNA和H1N1...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)在全球快速传播,给疫情防控带来严峻挑战。现有核酸检测和免疫检测方法多依赖专业仪器、训练有素的操作人员和集中实验室,便携性和实用性受限。本文开发了一种基于CRISPR-Cas12a的便携式、快速、高灵敏SARS-CoV-2检测方法。样品经快速预处理后,在温和条件下通过逆转录重组酶辅助...
2019冠状病毒病(COVID-19)不仅引发全球大流行,也暴露出医疗系统准备不足,紧急情况下引入了多种应对措施。本综述聚焦于讨论和批判性评价近几个月开发的用于COVID-19诊断的仪器工具。方法上,作者调研了最新文献和科学报告,识别并描述了最重要的分析与诊断方法,阐述其原理与局限,并引用相关论文。结果部分讨论了聚合酶链反应(PCR...
本文提出一种燃料链驱动的自驱动DNA机器,用于无酶、超灵敏的电化学核酸检测。该策略基于燃料链驱动的靶标循环与连续邻近链间置换,实现显著信号放大。三链双链DNA(TSD)探针固定于电极表面,通过燃料链驱动的链置换电路识别靶DNA,并伴随靶标循环和燃料链结合到电极,用于信号放大与读出。结合到电极的燃料链含有突出尾部序列,可作为靶标类似物...
冠状病毒是一类包膜病毒,可感染鸟类、哺乳动物及人类,引起轻至重度的呼吸道感染。目前已在人类中发现七种冠状病毒,其中HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-NL63和HCoV-HKU1风险较低,常引起普通感冒;SARS-CoV、MERS-CoV和SARS-CoV-2(2019-nCoV)则更具危险性。随着SARS-CoV-2...
证据表明,2019冠状病毒病(COVID-19)由人畜共患病原体严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)引起。该病毒可通过人际接触、呼吸道飞沫及气溶胶传播。快速、低成本且有效的生物传感器平台对于诊断COVID-19感染者,尤其是无症状感染者,并阻断SARS-CoV-2传播途径至关重要。本综述旨在对现有诊断方法进行系统比较...
2019冠状病毒病(COVID-19)大流行已感染全球数百万人,由SARS-CoV-2引发的疫情对公众健康构成重大风险。因此,快速、准确地诊断病毒对疾病救治和挽救生命至关重要。目前冠状病毒检测的标准方法是逆转录聚合酶链反应(RT-PCR),但实验室RT-PCR需要复杂设备和操作人员培训,导致检测能力受限、结果延迟。因此,等温PCR如...
纸基纳米生物传感器已成为分析动物和人类病原体的优良平台,其中侧流层析试纸条或生物传感器特别适合在实验室和现场进行灵敏、快速、稳健且准确的检测。病毒RNA检测对公共卫生和动物卫生保护具有重要意义。本方案聚焦于开发一种功能化金纳米颗粒侧流生物传感器,用于检测鱼神经坏死病毒(Nodavirus)核酸。从鱼样本中提取总病毒RNA,经逆转录P...
非洲猪瘟病毒(ASFV)等跨境病原体仍对公共卫生和食品安全构成严重社会经济威胁,亟需更廉价、快速且准确的诊断方法。近年来,CRISPR 系统的发展使基于 Cas13 和 Cas12/14 的核酸检测成为可能,这些系统可通过识别靶标核酸并副切割单链 DNA 报告子来报告靶标存在。现有方法多依赖荧光标记报告子和昂贵仪器,存在读数复杂、背...
本文开发了一种基于硝基氮氧单自由基2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(TEMPO)作为新型电化学标签的简便核酸检测电化学生物传感器。该快速、便捷的功能微电极通过固定肽核酸(PNA)捕获探针,并利用Zr4+与磷酸基团及羧基的配位相互作用构建。采用差分脉冲伏安法(DPV)研究结合并标记在电极表面的TEMPO的氧化电流;当目标脱氧核糖核...