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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...