全细胞生物传感器具有简单、快速、低成本检测重金属的潜力，但基因电路构建模式对其性能的影响长期缺乏系统研究。本研究首次构建并比较了铅和汞检测的反馈耦合、非耦合和半耦合三种基本基因电路模型，探讨解耦传感电路拓扑对报告信号的影响。结果表明，非耦合模型对铅（50 nM）和汞（1 nM）具有更高灵敏度，而反馈耦合电路对汞具有更宽检测范围（10...
全细胞生物传感器为重金属检测提供了简便方法，但以往设计主要模拟细菌重金属抗性系统，缺乏理性设计理论。本研究提出基于MerR家族传感器蛋白（SP）的金属检测电路设计策略。利用热力学模型设计一系列组成型启动子，调控cadR、pbrR、cueR和merR等SP表达水平，并以相应传感器蛋白结合启动子（SPBP）驱动eGFP报告基因。结果表明...
汞离子（Hg2+）是普遍存在的环境污染物，其检测对公共健康至关重要。本研究通过构建汞感应转录因子 MerR 与增强型黄色荧光蛋白（EYFP）的蛋白融合体，开发了一种新型荧光生物传感器。Hg2+ 诱导 MerR 发生构象变化，并将该变化转导为荧光信号变化。随着 Hg2+ 浓度升高，生物传感器蛋白的荧光强度降低，在 0.5–40 nM ...
本文报道了一种基于DNA三叉结构（DNA-TWJ）的电化学发光（ECL）生物传感器，用于金属离子检测，并以Hg2+为模型分析物。传感器以玻璃碳电极为基底，通过电化学氧化将4-氨基苯甲酸（4-ABA）共价修饰于电极表面，再用EDC/NHS活化羧基，将Hg2+特异性DNA-TWJ探针TW/Ru-J1共价固定。该探针由5'-氨基单链DNA...
本研究在锆基金属有机框架UiO-66内原位合成金纳米团簇，制备AuNCs@UiO-66纳米复合材料，为生物传感器应用开发新型传感材料提供可能。所得材料呈红色荧光，量子产率达11%，且AuNCs在UiO-66中分布均匀。作者采用紫外-可见光谱、光致发光光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射和高分辨透射电镜对材料进行表征。该复合材料可用于H...
本文构建了一种基于胸腺嘧啶-汞离子-胸腺嘧啶（T-Hg2+-T）结构的汞离子适配体电化学生物传感器，并成功用于自来水中汞离子的检测。该适配体电化学生物传感器由汞离子适配体功能化的金纳米颗粒修饰玻璃碳电极（aptamer/(AuNPs/CS)2/GCE）组装而成，可通过T-Hg2+-T结构特异性检测汞离子。实验结果表明，当(AuNPs...
本文提出一种基于离子介导碱基错配、荧光标记和链置换反应的多功能生物传感平台，用于灵敏检测 Hg2+ 和 Ag+。该传感器以单链 DNA 探针为识别元件，5'端标记 FAM 荧光基团，3'端标记 BHQ 猝灭基团。无目标离子时探针呈伸展态，FAM 与 BHQ 距离较远，荧光较强；Hg2+ 或 Ag+ 存在时分别诱导 T-Hg2+-T ...
本文报道了一种基于二维金属有机框架（MOF）{[Cu(Dcbb)(Bpe)]·Cl}n（1）与富胸腺嘧啶单链探针DNA（P-DNA）构建的DNA@MOF荧光生物传感器，用于在同一反应体系中依次、特异性检测Hg2+和I−。P-DNA 5′端标记荧光素（FAM），可与MOF 1表面结合，通过光诱导电子转移（PET）淬灭FAM荧光，形成非...
本文提出一种通用的蛋白转化与分析策略，用于均相、无标记且灵敏的蛋白检测。该策略基于亲和结合诱导的 Hg2+ 释放实现蛋白识别事件的转化，并利用 Hg2+ 掺杂诱导 ZnSe 量子点（QD）光致发光进行信号读出。作者设计了两个 DNA motif，分别连接蛋白特异性识别配体；Hg2+ 先通过 T-Hg2+-T 相互作用引入其中一个 m...
本文提出一种金属-聚多巴胺框架（MPDA）作为强荧光猝灭剂，用于构建高灵敏、选择性荧光生物传感器。作者考察了 MPDA 对氨基乙基香豆素乙酸酯（AMCA）、6-羧基荧光素（FAM）、羧基四甲基罗丹明（TAMRA）和 Cy5 等荧光基团的猝灭能力，猝灭效率超过 96%，其中 FAM 标记单链 DNA 的猝灭效率达 99.08%。MPD...
为应对严峻的水污染问题，多目标生物传感器成为研究热点。本文报道了一种新型双功能荧光生物传感器，可无标记、分别高灵敏、高选择性地检测铅离子(Pb2+)和汞离子(Hg2+)。该探针由富含鸟嘌呤的DNA序列AGRO100与N-甲基原卟啉IX(NMM)组装而成，在K+诱导下形成具有强荧光的G-四链体/NMM复合物。当体系中加入Pb2+时，A...
本文开发了一种用于汞离子（Hg2+）检测的高灵敏阻抗生物传感器。该传感器基于 Hg2+ 触发的核酸外切酶 III（Exo III）切割实现目标物循环，以及 DNA 酶介导的催化沉淀聚合。Hg2+ 诱导胸腺嘧啶-胸腺嘧啶（T-T）错配，触发 Exo III 催化目标物循环并释放游离单链 DNA（记为 M）。产物 M 辅助在电极表面形成...
本文报道了一种基于聚多巴胺纳米管（PDNTs）介导的高灵敏荧光生物传感器，用于水溶液中汞离子（Hg2+）检测。该传感器利用FAM标记的胸腺嘧啶富集单链DNA探针（FAM-ssDNA）吸附于PDNTs表面并被荧光猝灭。当存在Hg2+时，FAM-ssDNA通过T-Hg2+-T错配碱基对折叠形成双链DNA并发夹结构，从PDNTs表面解离，...
汞污染是全球性环境与健康威胁，亟需简单、灵敏、快速的痕量汞检测方法。本文报道了一类基于群体感应正反馈回路的高灵敏全细胞汞生物传感器。作者将来自费氏弧菌的 luxI-luxR 型群体感应系统与来自 Cupriavidus metallidurans CH34 的汞特异性 merR 操纵子整合到大肠杆菌中，构建 QS1、QS2、QS3 ...
本文报道了一种用于测定 Hg2+ 的新型电化学 PNA 生物传感器。在金电极表面构建含多聚胸腺嘧啶 PNA 单链的受体层。由于 PNA 中的胸腺嘧啶碱基和肽键，Hg2+ 可与受体层发生相互作用。研究比较了 PNA 与 DNA 链修饰以及不同氧化还原标记物（阴离子 AQMS-Na 和 FeII/III，阳离子 MB 和 RuHex）的...
本文报道了一种高灵敏且可重复使用的电化学汞离子（Hg2+）生物传感器。该传感器基于可调垂直单壁碳纳米管（v-SWCNTs）和目标循环策略。作者建立了一种简便、可放大的方法，通过调控自组装单层（SAMs）的构象，制备具有特定取向和均一性的v-SWCNTs。所得v-SWCNTs具有大比表面积、高电导率和优异的基底结合强度，为高级电化学应...
作者设计了一种 DNAzyme，其中氧化石墨烯（GO）与单链 DNA 茎环区相互作用。DNAzyme 链与底物链杂交并结合到 GO 表面，GO 作为强猝灭剂抑制背景信号。Pb(II) 存在时破坏 GO-DNAzyme 复合体并催化 DNAzyme 内部切割；随后加入硫黄素 T（ThT）作为 G-四链体诱导剂，释放的富含 G 片段折叠...
本文构建了一种基于目标诱导分裂DNAzyme连接与级联信号放大的肉眼比色传感器，用于Hg2+监测。该体系以结合DNA、Mg2+依赖型分裂DNAzyme亚基A和B、发夹DNA及笼式底物为识别与放大元件，以金纳米颗粒AuNPs为信号报告物。Hg2+通过T-Hg2+-T配位使A、B与结合DNA组装成活性DNAzyme，催化切割笼式底物并释...
本文报道了一种基于光纤读出的微悬臂阵列生物传感器仪器，用于在流体环境中检测微悬臂阵列信号。八根光纤分别耦合单模二极管激光，光纤另一端嵌入硅片微加工的八个V形槽中，槽间距为250 µm，非球面透镜用于聚焦激光束。可编程逻辑控制器（PLC）控制激光顺序工作、温度控制和数据采集处理；每个激光配备温度控制器以保持输出稳定。为获得高信噪比偏转...
报道了一种新型安培型过氧化氢酶抑制生物传感器，用于间接测定有毒汞离子（Hg2+）。该传感器以过氧化氢酶（Cat）通过戊二醛（GA）和牛血清白蛋白（BSA）交联固定在玻璃碳电极（GCE）表面构建。系统优化了影响传感器性能的关键参数，包括酶负载量、过氧化氢（H2O2）用量、施加电位和电解质 pH。结果表明，Hg2+ 对 Cat 的抑制为...