Strand Displacement Strategies for Biosensor Applications.
本文综述了基于DNA链置换反应（SDR）的生物传感器策略。SDR利用Watson–Crick碱基配对的热力学差异，由底物链、启动链和输出链组成，通过toehold引导启动链入侵并置换输出链，可无酶级联并动态调控。作者系统总结了SDR在光学与电化学传感中的应用：核酸检测包括纸基toehold switch、球形核酸金纳米颗粒NanoF...
Establishment and Application of a Multiple Cross Displacement Amplification Coupled With Nanoparticle-Based Lateral Flow Biosensor Assay for Detection of
肺炎支原体（Mycoplasma pneumoniae, M. pneumoniae）是肺炎及支气管炎等呼吸道感染的重要病原体。本研究建立并应用多重交叉置换扩增（multiple cross displacement amplification, MCDA）耦合纳米颗粒侧流生物传感器（lateral flow biosensor, ...
Advances in DNA/RNA detection using nanotechnology.
体外或体内特异性核酸检测在遗传病发现、病原感染诊断和疾病治疗监测中日益重要。然而，样品中目标核酸含量有限，直接传感方法往往难以同时满足足够灵敏度与特异性。随着纳米技术和纳米材料的发展，基于纳米技术的生物检测已成为核酸检测中具有高灵敏度和高特异性的有力手段。本章概述了纳米技术用于DNA/RNA检测的策略及其整合方法，包括光学与电学检测...
Probing and Controlling Dynamic Interactions at Biomolecule-Nanoparticle Interfaces Using Stochastic DNA Walkers.
本文报道了一种自下而上组装随机 DNA 行走体的方法，用于探测和调控生物分子–纳米颗粒界面处的动态相互作用。作者以球形核酸（SNA）为生物–纳米界面，系统研究了分子内相互作用、取向、协同性、空间位阻、多价性和结合阻碍等界面因素对酶促行为的影响。通过设计不同结构的双足 DNA 行走体（BDW）和荧光标记 SNA 轨道，实时监测切口内切...
Single-step multivalent capture assay for nucleic acid detection with dual-affinity regulation using mutation inhibition and allosteric activation.
通过远端位点突变抑制和变构激活对受体亲和力进行理性调控，对生物传感器设计调节有效动态范围具有重要价值。然而，工程化实现受体双亲和力调节——即同时调控靶标结合亲和力与杂交链反应活性——仍有限。本文通过可编程工程化识别发夹的开关平衡，利用远端位点突变抑制和变构激活，获得一组靶标结合亲和力与杂交链反应活性显著不同的受体。首次开发了一种基于...
Recent Advances on Electrochemical Biosensing Strategies toward Universal Point-of-Care Systems.
本文综述了近年来推动电化学生物传感器走向实用化即时检测（POC）应用的最新电化学生物传感策略。生物传感研究重点已从单一分析物检测转向可适用于核酸、蛋白和细胞等某一类分析物的通用传感策略。电化学生物传感器通常由传感元件、生物识别元件和换能元件组成，具有成本低、制备简单、适合复杂生物样品直接分析等优势。文章按检测对象分类，讨论了金涂层磁...
EWOD silicon biosensor for multiple nucleic acids analysis.
本文报道了一种基于电润湿（EWOD）的硅基微型生物传感器芯片（EW-chip），其包含96个体积为200 nL的硅微腔，可通过电场驱动实现纳升级液体的电加载。作者通过系统研究不同表面化学处理，优化了介电/液体界面性质，使芯片既满足EWOD驱动所需的润湿性切换，又保持与生化反应相容的生物相容性。微腔通过特定电极系统接收液体样品，并集成...
Colorimetric biosensor using dual-amplification of enzyme-free reaction through universal hybridization chain reaction system.
现场核酸检测需要无需特殊设备、可检测多种遗传生物标志物的灵敏且简便的生物传感器。等温杂交链反应（HCR）信号放大是现场检测的候选策略。本文开发了一种基于无酶通用杂交链反应（uHCR）与血红素/G-四链体辣根过氧化物酶（HRP）模拟DNAzyme双放大的新型核酸比色生物传感器。uHCR通过引入靶标特异性触发发夹，在不改变整体系统的前提...
Detection of Nucleic Acids and Prevention of Carryover Contamination Using Cross-Priming Amplification Combined with Nanoparticles-Based Biosensor and Antarctic Thermal Sensitive Uracil-DNA-Glycosylase.
本研究报道了一种交叉引物扩增（CPA）方案，利用南极热敏感尿嘧啶-DNA糖基化酶（AUDG）同时实现核酸检测与防污染。扩增产物通过纳米颗粒侧流生物传感器（LFB）检测。该方法仅需一条标记引物，无需标记探针，可消除两条标记引物之间或探针与标记引物之间非特异杂交导致的假阳性。CPA扩增与AUDG切割在同一管中进行，密闭反应体系可避免气溶...
Cascade signal amplified assay of nucleic acids based on entropy-driven amplification strategy and Mg
基于核酸的生物传感器在现代生命科学中极为重要，已广泛用于疾病生物标志物检测，并应用于医学分析、基因治疗和病原体鉴定等领域。因此，发展快速、灵敏、选择性强的核酸检测方法十分必要。本文基于熵驱动扩增（EDA）策略和Mg2+依赖DNAzyme切割方法，开发了一种超灵敏、无酶电化学生物传感器用于核酸检测。在目标DNA（T-DNA）存在下，T...
A novel nucleic acid fluorescent sensing platform based on nanostructured films of intrinsically conducting polymers.
当荧光团附着于本征导电聚合物（ICP）纳米结构薄膜时，其荧光可被猝灭。本文利用该特性，开发了一种用于核酸选择性检测的简单高效分子诊断方案。将6-羧基荧光素标记的单链DNA（FAM-ssDNA）探针固定于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基底上的聚吡咯（PPY）和聚苯胺（PANI）纳米结构薄膜后，探针荧光被显著猝灭；当样品中含有互补序列时...
Nucleic acid probe based on DNA-templated silver nanoclusters for turn-on fluorescence detection of tumor suppressor gene p53.
本文构建了一种基于DNA模板银纳米簇（DNA-Ag NCs）的荧光核酸探针，用于肿瘤抑制基因p53的“开启”型荧光检测。该探针为发夹结构，包含C富集序列、p53识别序列和阻断序列。无目标时，阻断序列与C富集序列互补配对，使C富集模板被锁定，Ag+还原后形成无荧光的大银颗粒；加入p53目标DNA后，目标与识别序列杂交并打开发夹，释放C...
Fabrication of Electrochemical-Based Bioelectronic Device and Biosensor Composed of Biomaterial-Nanomaterial Hybrid.
本文综述了基于生物材料-纳米材料杂化体系的电化学生物电子器件与生物传感器。文章首先介绍生物电子器件的发展背景，说明蛋白质、酶、DNA、RNA 等生物分子与金纳米颗粒、量子点、石墨烯等纳米材料结合，可构建信息存储、逻辑门和生物处理器。随后阐述电化学生物传感器的基本组成、三电极体系、伏安法和计时电流法原理，并重点讨论蛋白基、蛋白/DNA...
Optical Graphene-Based Biosensor for Nucleic Acid Detection; Influence of Graphene Functionalization and Ionic Strength.
光学石墨烯生物传感器用于核酸检测时，关键挑战在于合理选择石墨烯化学结构、纳米材料分散状态、离子强度以及分子相互作用机制。本研究比较了荧光素标记单链DNA探针（FAM-DNA）与互补单链靶标DNA（cDNA）在三种石墨烯材料上的相互作用，以筛选最适合核酸检测的平台。石墨烯氧化物（GO）、羧基石墨烯氧化物（GO-COOH）和聚乙二醇氨基...
Homogeneous enzyme-free and entropy-driven isothermal fluorescent assay for nucleic acids based on a dual-signal output amplification strategy.
本文报道了一种均相、无酶、等温荧光生物传感器，用于核酸的高灵敏检测。该体系将熵驱动催化（EDC）策略与催化发夹组装（CHA）反应相结合，实现双信号输出放大。目标DNA（T-DNA）通过toehold域与预组装三链双链（TD）杂交，置换输出链（OS）并启动EDC过程；OS一方面打开荧光报告I（FR I），另一方面暴露toehold域与...
Nucleic Acid Detection by a Target-Assisted Proximity Proteolysis Reaction.
核酸分析在疾病诊断和生物学研究中具有重要意义，但现场及低资源条件下仍需要快速、简便的特异性核酸检测方法。本文提出一种目标辅助邻近蛋白水解反应：将TEV蛋白酶和β-内酰胺酶酶原分别位点特异性偶联单链DNA探针，当目标DNA或RNA存在时，两个蛋白-ssDNA偶联物通过杂交被拉近，TEV蛋白酶切割酶原中的TEV识别位点，使β-内酰胺酶酶...
An Advanced, Silicon-Based Substrate for Sensitive Nucleic Acids Detection.
表面基底与化学功能化是制造基于微阵列技术的敏感生物传感器的关键方面。本文报道一种先进硅基基底（A-MA），用于增强微阵列应用中的光学信号。该基底由 Si/Al/SiO2 多层结构组成，通过 Al 薄膜的镜面反射效应与约 830 nm 厚度的 SiO2 层实现 Cy5 荧光标记发射波长的最大干涉，从而增强荧光信号。SiO2 层可通过标...
Diagnosis of HIV-associated tuberculosis.
本综述面向参与HIV阳性成人诊疗的临床医生，总结结核（TB）诊断领域的近期进展。文章首先介绍新近进入临床应用的诊断工具，重点评价核酸扩增检测（NAAT）在结核分枝杆菌病例发现和药物耐药检测中的进展，包括GeneXpert MTB/RIF Ultra、二代线性探针试验、高通量实时PCR平台及环介导等温扩增（LAMP）等。其次，文章讨论...
Detecting Biothreat Agents: From Current Diagnostics to Developing Sensor Technologies.
尽管对多数生物威胁病原体的致病机制已有基本认识，且治疗手段在过去数十年显著增加，但在生物恐怖主义、无差别战争、污染、气候变化、人口增长和全球化背景下，它们仍是重大公共卫生威胁。几乎所有预防、防护、暴露前预防、暴露后治疗和减轻措施的关键步骤都是早期检测。本文综述检测生物威胁物（包括致病细菌、病毒及其毒素）的现有方法。文章首先从历史背景...
Electrochemiluminescence Energy Resonance Transfer System between RuSi Nanoparticles and Hollow Au Nanocages for Nucleic Acid Detection.
本文报道了一种基于Ru(bpy)3^2+掺杂二氧化硅纳米颗粒（RuSi NPs）与空心金纳米笼之间的电化学发光共振能量转移（ECL-RET）系统，用于核酸检测。RuSi NPs作为ECL供体，空心金纳米笼作为ECL受体；四面体DNA（TD）用于构建生物传感界面，并将供体-受体距离控制在4.8 nm。通过基于发夹结构的夹心杂交，将具有...