为突破光学生物传感的亮度极限，本文报道了一种基于 Förster 共振能量转移（FRET）的超亮核酸检测纳米探针。该探针以约40 nm的染料负载聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸（PMMA-MA）纳米颗粒为光收集纳米天线，颗粒内含有约3200个罗丹明供体染料（R18/F5-TPB）。作者通过引入含羧基和叠氮的双官能团连接子，实现聚合物纳米...
DNA生物传感器有望克服实验室核酸检测技术在诊断应用中的一些常见不足，但灵敏度不足是限制其充分发挥作用的主要障碍。DNA纳米技术可通过设计可编程的自组装反应增强DNA生物传感器，使其达到诊断分析所需的高灵敏度。杂交链式反应（HCR）是一种由特定核酸靶标触发、形成长缺口双链DNA纳米结构的自组装策略，可在溶液或表面进行，并能与多种信号...
本文报道了一种用于核酸检测的荧光侧流层析试纸条方法。该方法以藻红蛋白（PE）和异硫氰酸荧光素（FITC）作为荧光标记，利用普通数码相机和彩色乙烯基片作为截止滤光片进行荧光成像。经聚合酶链式反应（PCR）扩增后，生物素化PCR产物先与带有3′端poly(dA)尾的互补寡核苷酸探针杂交，再与链霉亲和素-荧光偶联物一起加样至试纸条。层析过...
生物传感器在临床诊断和环境监测中日益重要，需要廉价简单分析装置。DNA纳米技术可构建复杂生物传感器，但许多DNA传感器依赖繁琐耗时的先进实验读数。本文报道一种光学DNA折纸纳米生物传感器装置的设计、构建与表征，利用精确排布的有机荧光团阵列。供体与受体荧光团阵列构成多荧光团Förster共振能量转移（FRET）对，产生高输出信号，可用...
本文首次提出自催化链置换扩增（ASDA）策略，并将其与杂交链反应（HCR）巧妙耦合，用于核酸的等温、无标记和多级放大检测。在ASDA模块中，目标识别使固定化发夹探针（IP）打开，并引发辅助DNA链（AS）与打开的IP退火；在DNA聚合酶和内切酶存在下，依次发生聚合与切割反应，从而实现目标回收并产生大量中间体DNA序列。这些中间体可作...
提高检出限（LOD）对重大疾病诊断具有重要意义。癌症从单个突变细胞发展到可见肿瘤可能需要10年以上，早期诊断有助于更有效的治疗并提高癌症患者生存率。滚动环扩增（RCA）是一种简单高效的等温酶促过程，利用核酸酶/聚合酶生成长单链DNA（ssDNA）或RNA。适配体、DNAzyme等功能核酸单元可在短时间内被复制数百次；将其与酶反应、表...
聚合酶链式反应（PCR）是经典的指数扩增技术，可高灵敏度检测多种分析物，但其热循环要求限制了资源有限场景和即时检测应用。自20世纪90年代以来，等温扩增技术不断发展；按反应动力学可分为线性、级联和指数扩增，其中等温指数扩增具有更高扩增效率和检测灵敏度。等温指数扩增主要包括酶基方法（如指数滚环扩增E-RCA、环介导等温扩增LAMP、解...
作者报道了一种基于环介导等温扩增（LAMP）并引入南极热敏感尿嘧啶-DNA糖基化酶（AUDG）的核酸检测方案，可同时实现核酸检测与消除携带污染。该方法采用侧流层析（LFA）格式，无需标记引物或探针，可避免两条标记引物之间或标记引物与探针之间非特异杂交导致的假阳性。LAMP扩增与AUDG消化在同一管中完成，并通过封闭管反应降低携带污染...
疾病相关 DNA 的准确检测对早期诊断和治疗具有重要意义。本文基于硫黄素 T（ThT）诱导 G-四链体形成的荧光生物传感器，实现了对靶 DNA 的灵敏检测。ThT 是一种水溶性荧光染料，可诱导富含鸟嘌呤的序列形成 G-四链体，并产生明显增强的荧光。作者以人类免疫缺陷病毒（HIV）DNA 为案例，设计了两个具有互补区域的亚稳态发夹 D...
通过偶联剂NAS将热敏聚合物聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)与链霉亲和素(SA)共价连接，制备智能聚合物复合体PNIPAAm-co-SA。DSC显示其LCST仍为32°C，可在低温溶胀与高温收缩沉淀之间可逆转变。利用SA与生物素的高亲和力，该复合体在PBS中对生物素标记物捕获效率接近100%，在血清中高于70%，且经三次加...
即时检测生物传感器在医疗诊断、食品安全和环境监测中具有重要价值。基于核酸的侧流层析试纸条成本低、制备简单、适合偏远地区使用，但检测传染病时灵敏度不足一直是限制其应用的关键问题。本研究将聚己内酯（PCL）通过电纺涂覆到硝酸纤维素（NC）膜表面，形成疏水性纳米纤维涂层，以调节试纸条内液体流动速率。该涂层降低毛细流动速度，延长靶核酸与金纳...
本研究开发了一种全核酸构建的生物传感器，将通用阻断连接子重组酶聚合酶扩增（UBLRPA）与肽核酸（PNA）基侧流层析装置（PLFD）相结合，用于食品病原菌的超灵敏检测。在预扩增阶段，利用通用连接子（UL）和 C3 间隔阻断子，使重组酶聚合酶扩增在特定无碱基位点终止，从而将双链扩增产物转化为带有 UL 的单双链 DNA 产物。在信号识...
消除食品供应中的致病微生物是食品安全的首要目标。本文综述了检测食源性病原体的主要技术，指出传统培养法虽可靠但耗时长，正逐步被生物传感器、核酸检测（NAT）及多种PCR技术取代。文中讨论了蜡样芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、普通变形杆菌、大肠杆菌、弯曲杆菌、单核细胞增生李斯特菌、沙门氏菌、曲霉、镰刀菌和青霉等病原体在污染食品中的检测。由于食...
气溶素蛋白孔已广泛用于肽和蛋白传感，但用于核酸检测的报道较少，主要挑战是长核酸（>10 碱基）捕获效率极低，严重限制基于气溶素的遗传生物传感器灵敏度。本文报道一种简单、易操作的非共价方法，通过远程 pH 调控将气溶素转变为对核酸高度敏感的纳米孔。只需将孔一侧溶液 pH 降低，气溶素即被“激活”，可从另一侧高效捕获目标 DNA/RNA...
环介导等温扩增（LAMP）无需温度循环即可扩增核酸，但常因引物间二聚体、非靶杂交和携带污染导致假阳性。本文建立一种由自避免分子识别系统（SAMRS）组分和南极热敏感尿嘧啶-DNA糖基化酶（AUDG）辅助的新型LAMP方法，称为AUDG-SAMRS-LAMP。将SAMRS组分引入LAMP引物3′端可提高特异性，完全避免由非靶杂交及引物...
本文提出一种基于金纳米颗粒（AuNP）枚举的比色适配体生物传感器，用于核酸的超灵敏检测。该方法利用暗场显微镜下 AuNP 特有的强局域表面等离子体共振（LSPR）光散射信号。首先，用低成本 DNA1 取代昂贵的 2-巯基乙基醚乙酸修饰 AuNP 表面，形成致密 DNA1 层以维持胶体稳定；随后，将 DNA2 和 DNA3 分别在两种...
本文报道了一种新型伏安法DNA芯片，用于基于环介导等温扩增（LAMP）和六氨合钌（RuHex）嵌入型氧化还原化合物的目标核酸序列实时电化学检测。由于GspSSD DNA聚合酶对嵌入型氧化还原化合物具有耐受性，作者将其用于LAMP反应。在65°C下，利用电化学DNA芯片通过线性扫描伏安法（LSV）连续测量LAMP溶液中1 mM RuH...
本研究基于辣根过氧化物酶（HRP）模拟DNAzyme的构象变化，设计了一种用于DNA筛查的比色生物传感器。该方案利用DNAzyme序列与引物/扩增产物之间的碱基配对，在通用引物多重PCR（UP-M-PCR）扩增过程中抑制HRP模拟hemin/G-四链体结构的形成。目标DNA经UP-M-PCR扩增后，可通过肉眼观察反应液颜色消失进行创...
本文提出一种基于金纳米颗粒（AuNPs）、荧光碳点（CDs）和发夹结构（HS）的双通道生物传感器，用于同时检测多种核苷酸序列。无靶标时，CDs-DNA 与 AuNPs-DNA 杂交，使 CDs 靠近 AuNPs 并通过荧光共振能量转移（FRET）被猝灭；HS 与 AuNPs-DNA 杂交后发夹打开，5'端 Cy3 荧光恢复。当乳腺癌...
本文提出一种基于杂交链式反应（HCR）信号放大的无标记纳米孔生物传感器，用于检测 DNA 靶标。该传感器以多孔阳极氧化铝（AAO）膜为纳米孔换能器，膜表面通过氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）和磺基琥珀酰亚胺基-4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸酯（Sulfo-SMCC）固定 5'-巯基 DNA 捕获探针。靶标 DNA/mR...