本文报道了一种用于高灵敏检测 BRCA1 的荧光生物传感器。该传感器将三维 DNA walker 机器与自发熵驱动链置换反应（ESDRs）级联耦合。首先，靶标 BRCA1 通过 toehold 与保护探针结合，触发链置换反应，使保护探针从 DNA walker 轨道上解离，暴露 Nb.BbvCI 识别位点；随后 DWTs 与底物链杂...
倏逝波光学生物传感器已成为临床场景下核酸筛查的有吸引力替代方案。它们具有高灵敏度换能器，无需任何标签或标记即可检测多种基于核酸的生物标志物。这些光学生物传感器平台非常灵活，可通过共价表面化学方法将几乎无限范围的生物识别探针精确、稳健地固定到传感器表面。此外，通过与复杂且自动化的微流控系统整合，其应用可进一步增强，促进多路复用和用户友...
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...
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, ...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...
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...