Function of Graphene Oxide as the "Nanoquencher" for Hg
氧化石墨烯（GO）具有优异的荧光猝灭能力。本研究通过碳二亚胺反应将聚醚酰亚胺（PEI）接枝到GO纳米片上，制备了水溶性正电荷氧化石墨烯（pGO25000），并将其用作荧光猝灭剂。与GO相比，pGO25000表面正电荷引入的静电相互作用增强了其与DNA链的亲和力，从而显著提高荧光猝灭能力；在低至0.1 µg/mL浓度下即可几乎完全猝灭...
Asymmetric Nanochannel Network-Based Bipolar Ionic Diode for Enhanced Heavy Metal Ion Detection.
为实现更高整流度，离子二极管需要可控的几何不对称结构，但传统制备工艺难以实现。本文提出一种基于不对称纳米通道网络膜（NCNM）的双极离子二极管，通过双极表面电荷协同与微通道几何优化，在实验和多物理场数值模拟中实现约1600的最高整流度。正向偏压下，阳离子选择性NCNM（CS-NCNM）与阴离子选择性NCNM（AS-NCNM）之间的异...
A machine learning-enhanced biosensor for mercury detection based on an hydrophobin chimera.
海洋水体正快速受到多种污染物污染，其中汞因高毒性、迁移性和生物富集性成为重点危害物质。现有汞检测方法虽准确，但常依赖昂贵、复杂且耗时的仪器，难以满足现场快速监测需求。本文报道了一种基于疏水蛋白嵌合体的荧光生物传感器，用于检测海水中的二价汞离子（Hg2+）。该嵌合体由疏水蛋白 Vmh2 与组氨酸富集荧光肽 H3w 融合构建，Vmh2 ...
Simple, rapid, and sensitive on-site detection of Hg
快速灵敏检测环境与饮用水中的汞离子（Hg2+）至关重要，因其不可降解、生物富集且高毒。本文报道了一种便携式倏逝波光流体生物传感器（EWOB），用于简单灵敏地检测水样中的 Hg2+。该传感器以荧光标记 poly-A DNA 链（CY-A14）为信号报告分子，以淬灭剂标记 poly-T DNA 链（BQ-T14）为生物识别元件。CY-A...
A magnetic nanoscale metal-organic framework (MNMOF) as a viable fluorescence quencher material for ssDNA and for the detection of mercury ions
本文设计并合成了一种新型荧光生物传感器，由磁性纳米金属–有机框架（MNMOF）负载荧光素酰胺（FAM）标记的单链 DNA（ssDNA）构成，用于选择性检测汞离子（Hg(II)）。MNMOF 通过一锅法制备，并经紫外–可见光谱、荧光光谱、傅里叶变换红外光谱、X 射线衍射、扫描电镜、透射电镜和 X 射线光电子能谱等表征。FAM 标记 s...
Development of an Aptamer Based Luminescent Optical Fiber Sensor for the Continuous Monitoring of Hg
本文报道了一种用于水溶液中汞离子（Hg2+）检测的荧光光纤传感器。该传感器以荧光素标记的富胸腺嘧啶（T）寡脱氧核苷酸（ON）序列为识别材料，并将其直接固定于锥形光纤尖端。当存在 Hg2+ 时，T–Hg2+–T 错配形成并淬灭标记荧光素的发射，从而实现 Hg2+ 的测量；与常见设计不同，该传感器无需荧光淬灭剂或互补 ON 序列。传感器...
Autocatalytic DNA circuit for Hg
本文提出一种基于G-四链体作为信号报告探针、外切酶III（Exo III）辅助级联信号放大的无标记自催化DNA电路，用于超灵敏检测Hg2+。在无Hg2+时，DNA1与发夹A因胸腺嘧啶-胸腺嘧啶（T-T）错配不能杂交，发夹探针的3′突出末端可抵抗Exo III消化，G富集序列无法释放。存在Hg2+时，DNA1通过T-Hg2+-T配位化...
Hierarchically spacing DNA probes on bio-based nanocrystal for spatial detection requirements.
在纳米尺度上对功能物质进行空间间隔和定位对其应用至关重要，尤其对于因聚集导致发射猝灭的荧光探针。本文提出一种基于纤维素纳米晶体（CNC）的 DNA 荧光探针分层间隔策略，用于离子检测。首先将富 T 序列 DNA 荧光探针通过羧基-氨基偶联反应定位在棒状 CNC 表面，利用 CNC 表面接枝位点之间的长距离实现一级间隔；随后在 CNC...
A smartphone fluorescence imaging-based mobile biosensing system integrated with a passive fluidic control cartridge for minimal user intervention and high accuracy.
实现移动设备现场环境生物检测的关键挑战，是集成流体处理卡盒的生物传感器必须达到与传统标准分析方法相当的准确性，同时用户界面需简单、可行且简洁。本文提出一种用于汞离子（Hg2+）监测的智能手机成像荧光显微镜系统，并采用可时间序列被动流体处理的生物传感器卡盒以减少用户干预。该卡盒使用金属纳米结构塑料基底补充荧光信号输出，结合双波长比率检...
On-site quantitative Hg
汞是一种生物累积性有毒污染物，会对人体健康和环境造成严重危害。Hg2+是汞最稳定的存在形式，因此需要选择性、灵敏的Hg2+检测方法。传统方法虽能准确检测Hg2+，但仪器复杂、操作耗时，限制了现场应用。本文设计了一种智能Hg2+检测方法，结合荧光生物传感器、智能手机荧光显微镜和智能手机应用程序，用于现场检测。基于胸腺嘧啶-Hg2+-胸...
A paper-based, cell-free biosensor system for the detection of heavy metals and date rape drugs.
生物传感器因高特异性和灵敏度，可用于饮用水中危险物质的快速可靠检测。现有许多合成生物学传感器依赖活体转基因生物，存在保质期短、使用受限和生物安全问题。为此，作者构建了一种可扩展的无细胞生物传感器：将无细胞蛋白合成（CFPS）反应体系冻干固定于纸基上，加入水样后重新水化并启动蛋白合成。体系中预表达的变构转录因子根据目标物存在与否调控 ...
Mercury nanoladders: a new method for DNA amplification, signal identification and their application in the detection of Hg(ii) ions.
本文报道了一种基于 Hg(II) 纳米梯与氧化石墨烯（GO）集成的无酶、恒温荧光核酸生物传感器，用于水溶液中二价汞离子（Hg(II)）的快速、灵敏和选择性检测。Hg(II) 纳米梯由两条含胸腺嘧啶富集区的寡核苷酸探针 FAM-P1 和 P2 构成；Hg(II) 与胸腺嘧啶形成稳定的 T-Hg(II)-T 结构，使两条探针交联为双链交...
Fluorescence Regulation of Copper Nanoclusters via DNA Template Manipulation toward Design of a High Signal-to-Noise Ratio Biosensor.
由于食物链生物富集和难以降解，环境中汞离子（Hg2+）浓度可从皮摩尔变化到微摩尔，因此需要高性能的 Hg2+ 分析方法。本文通过引入胸腺嘧啶（T）-Hg2+-T 节点，在 poly(T) DNA 中构建网状 DNA，并以该网状 DNA 为模板制备具有聚集形貌的铜纳米簇（CuNCs）。所制备 CuNCs 表现出增强荧光，且网状 DNA...
Fluorescent Protein-Based Turn-On Probe through a General Protection-Deprotection Design Strategy.
本文提出一种通用的保护-脱保护策略，用于设计荧光蛋白生物传感器，并构建了一种开启型 Hg2+ 传感器。作者结合荧光蛋白工程与非天然氨基酸突变，将经典化学氧汞化反应转化为生物传感格式。不同于以往依赖 Hg2+ 与半胱氨酸巯基结合的荧光蛋白汞传感器，该传感器在 sfGFP 的 Tyr66 位点遗传编码 p-乙烯氧基-L-苯丙氨酸（ViP...
Mercury detection based on label-free and isothermal enzyme-free amplified fluorescence platform.
本文报道了一种用于二价汞离子（Hg2+）检测的新型便捷生物传感器。该传感器基于趾介导链置换等温无酶扩增（EFA）技术和以 Sybr Green I（SG）与氧化石墨烯（GO）构成的无标记荧光平台。辅助 DNA 通过 T-Hg2+-T 配位识别 Hg2+，并触发发夹探针 H1 与 H2 的循环链置换，从而放大产生大量 H1-H2 双链...
Ultra-sensitive "turn-on" detection method for Hg(2+) based on mispairing biosensor and emulsion PCR.
基于传感器的检测方法启发了将化学或物理信号转化为核酸信号，并借助合适检测工具进行定量分析的思路。为实现汞离子（Hg2+）的超灵敏且绝对定量检测，本研究将基于 T-Hg-T 错配的“开启型”生物传感器与乳液 PCR 相结合。首先优化了影响生物传感器步骤的关键参数，包括等温扩增时间和传感器寡核苷酸浓度，以获得最高效的信号转换。通过圆二色...
Rational designed bipolar, conjugated polymer-DNA composite beacon for the sensitive detection of proteins and ions.
受自然界分子识别与信号响应机制启发，作者设计了一种两亲性共轭聚合物-DNA复合信标，用于高灵敏检测蛋白和离子。该探针由亲水性DNA部分和疏水性共轭聚合物（CP）单元组成，在水溶液中可自组装形成以CP为疏水核、DNA为亲水壳的胶束；由于聚集诱导荧光猝灭（ACQ）效应，CP荧光被抑制。加入端粒酶后，端粒酶催化DNA探针延长，显著改变探针...
"Molecular beacon"-directed fluorescence of Hoechst dyes for visual detection of Hg(II) and biothiols and its application for a logic gate.
本研究开发了一种分子信标样DNA发夹生物传感器，利用Hoechst染料对富AT双链DNA小沟结合后的荧光增强效应，实现Hg2+和生物硫醇的无标记荧光检测。ATprobe在Hg2+诱导下形成T-Hg2+-T茎环发夹，为Hoechst染料提供结合位点，使其荧光由弱变强；随后Cys、Hcys、GSH等生物硫醇通过硫醇-Hg2+作用夺取Hg...
A simple and sensitive fluorescent sensing platform for Hg²+ ions assay based on G-quenching.
本文报道了一种用于检测二价汞离子（Hg2+）的新型荧光生物传感器，具有较高选择性和灵敏度。传感机制基于Hg2+诱导的鸟嘌呤（G）淬灭：5'端标记羧基荧光素（FAM）、3'端含鸟嘌呤段的单链信号探针，在Hg2+存在下通过T–Hg2+–T错配碱基对的Hg2+介导配位折叠为双链样结构，使3'端鸟嘌呤段靠近5'端FAM染料，通过光诱导电子转...