Photoelectrochemical biosensing of disease marker on p-type Cu-doped Zn
本研究构建了一种用于检测前列腺特异性抗原(PSA)的新型“信号开启”分体式光电化学(PEC)传感平台。平台以p型铜掺杂Zn0.3Cd0.7S为光敏半导体,并采用目标触发滚环扩增(RCA)放大信号。血红素/G四链体(hemin/G-quadruplex)用于增强光电流。PSA存在时,适配体-引物探针(apt-pri)被抗PSA磁珠(M...
本研究构建了一种用于检测前列腺特异性抗原(PSA)的新型“信号开启”分体式光电化学(PEC)传感平台。平台以p型铜掺杂Zn0.3Cd0.7S为光敏半导体,并采用目标触发滚环扩增(RCA)放大信号。血红素/G四链体(hemin/G-quadruplex)用于增强光电流。PSA存在时,适配体-引物探针(apt-pri)被抗PSA磁珠(M...
尿嘧啶-DNA糖基化酶(UDG)是启动细胞碱基切除修复通路、维持基因组完整性的关键损伤修复酶,其活性异常与癌症、遗传病和免疫缺陷等疾病相关。本文建立了一种简单、稳健且低成本的生物传感平台,用于超灵敏检测 UDG 活性。该平台将碱基切除修复启动的引物生成与滚环扩增(RCA)相结合,并引入内切酶 IV(Endo IV)辅助信号放大。当存...
本文提出一种基于双DNAzyme反馈放大(DDFA)策略的铅离子(Pb2+)均相电化学检测方法,并构建基于移液器吸头的微型化电化学器件。该体系包含两个滚环扩增(RCA)过程:两个环状DNA模板C1和C2分别设计有Pb2+-DNAzyme序列(8-17 DNAzyme、anti-GR-5 DNAzyme)和G-四链体反义序列;线性DN...
微小RNA(miRNA)在基因调控中发挥重要作用,是潜在生物标志物;因其尺寸小、易降解、序列同源且表达水平低,检测具有挑战。本文以miRNA 21为对象,构建结合催化发夹组装(CHA)与滚环扩增(RCA)双信号放大策略的电化学生物传感器。金电极表面自组装巯基化捕获探针,并用MCH、鲑鱼精子DNA和BSA封闭。目标miR-21催化生物...
本文报道一种基于分子信标介导循环链置换与滚环扩增的电化学方法,用于检测源自乙型肝炎病毒(HBV)基因组的单链DNA寡核苷酸。目标ssDNA与固定于金电极表面的分子信标(MB)环区特异性杂交,同时引物DNA与MB部分序列杂交,触发MB介导的CSD;随后在phi29 DNA聚合酶和T4 DNA连接酶作用下启动RCA,生成含多个串联重复序...
DNA组装的核心-卫星超结构因可调控的组成与功能,在药物递送、成像和生物传感中受到关注,其中卫星负载量决定对外界生物/物理刺激的信号响应强度。本文首次利用颗粒表面滚环扩增(on-particle RCA)快速制备具有高磁性纳米颗粒(MNP)负载的核心-卫星磁性超结构,并结合双链特异性核酸酶(DSN)辅助靶标循环,实现microRNA...
本文开发了一种基于高效汞离子(Hg2+)转化策略和滚环扩增(RCA)的电化学传感系统,用于 Hg2+ 超灵敏检测。该转化策略基于 Hg2+ 特异性识别的胸腺嘧啶-Hg2+-胸腺嘧啶(T-Hg2+-T)诱导 DNA 链置换。首先,以金纳米粒子包覆的聚苯乙烯磁性微球(Au@PSC)作为磁性分离载体,表面标记富含胸腺嘧啶的单链 DNA D...
由于快速灵敏细菌检测需求不断增加,本研究开发了一种基于滚环扩增(RCA)的太赫兹(THz)生物传感器,用于细菌 DNA 的等温检测。合成的细菌特异性 16S rDNA 序列与锁探针(PLP)杂交,PLP 的 5′ 和 3′ 端含有与目标序列完全互补的序列;识别目标后,线性 PLP 经连接酶连接形成环状 PLP。随后,固定在磁珠(MB...
近年来,多种等温核酸扩增技术作为聚合酶链反应(PCR)的替代方法被开发出来。等温扩增与电学或电化学器件的结合,使高灵敏度、高通量的核酸检测成为可能。本研究在金电极表面进行固相滚环扩增(RCA),并利用计时库仑法(CC)以六氨合钌(III)([Ru(NH3)6]3+,RuHex)为信号分子原位检测 RCA 产物。该方法对 DNA 和 ...
本研究构建了一种基于滚环扩增(RCA)和二硫化钨(WS2)纳米片的增强化学发光共振能量转移(CRET)适配体传感器,用于检测金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus, S. aureus)。以Co2+增强的N-(aminobutyl)-N-(ethylisoluminol)(ABEI)功能化花状金纳米颗粒(Co2+...
修饰核苷三磷酸(dN*TPs)是向核酸中引入化学多样性的便捷前体,但其与等温扩增策略的兼容性研究较少。滚环扩增(RCA)是一种广泛使用的酶促复制方法,以小单链DNA(ssDNA)环为模板,通过引物延伸生成极长的ssDNA产物。RCA是制备生物传感器和诊断装置的重要工具,也被评估用于新型药物递送系统。本单元描述了利用在核苷骨架任意位置...
本文报道了一种基于多孔钯修饰辣根过氧化物酶球(Pd@HRP)和目标诱导DNAzyme组装的超灵敏电化学microRNA检测策略。作者首次以碳酸钙(CaCO3)为牺牲模板,通过共价层层组装制备高负载辣根过氧化物酶(HRP)球,并修饰多孔钯(Pd)。Pd@HRP兼具HRP氧化还原活性和对过氧化氢(H2O2)的电催化活性,可作为信号指示剂...
许多理性设计的DNA纳米结构采用机械互锁拓扑连接各DNA组分,其物理连接依赖于强连接双链的形成,但该结构元素也对组分环的功能产生显著拓扑约束。本文提出并证实:具有强连接双链的DNA结环会阻止其组分环作为滚环扩增(RCA)模板。进一步地,作者利用含RNA的DNA[2]结环,在刺激响应型RNA切割DNAzyme作用下使一个组分环线性化,...
DNA酶(DNAzyme)因其在金属离子辅助下切割底物的独特功能,已被广泛研究作为生物传感器,但基于金纳米颗粒的视觉检测报道较少。本文通过滚环扩增(RCA)合成了约1 μm的DNAzyme微颗粒(DzMP),无需其他材料即可用于Pb2+检测。随后,将底物链标记两种不同荧光基团(6-羧基荧光素6-FAM和Cy5),以可视化DzMP并监...
为疾病诊断与防控,已发展多种病原体检测策略。本研究构建了一种基于滚环扩增(RCA)的生物传感器,可在同一系统中以电学和比色两种模式检测病原体 DNA。该体系利用模板 DNA 与目标 DNA 杂交后由 T4 DNA 连接酶连接形成闭合环状 DNA;仅当目标 DNA 存在时,环状模板才能被 phi29 DNA 聚合酶持续复制。硫醇化引物...
本文基于链置换反应,编程实现了起始链催化的双链环状DNA发夹基序自组装。由于起始链可循环再生且反应以级联方式进行,该系统可灵活扩展至逻辑运算,包括构建具有反馈功能的串联逻辑电路以及生物计算键盘锁安全系统。与先前报道的分子安全系统相比,本文键盘锁的突出特点是能够自发重置和循环,无需任何外部刺激和人为干预。此外,通过整合滚环扩增(RCA...
基于新型靶标循环同步滚环扩增(RCA)信号放大策略和原位电化学生成银纳米团簇(Ag NCs)作为信号探针,提出一种用于微小RNA(miRNA)检测的超灵敏、简便电化学发光(ECL)生物传感器。圆形模板被巧妙设计为富含鸟嘌呤(G-rich)区和结合区,以实现靶标循环同步RCA。在靶标miR-21存在时,结合区与引物和靶标miR-21杂...
本文报道了一种可执行目标诱导滚环扩增(RCA)的纸基诊断器件,用于在无需复杂仪器的条件下产生大量可肉眼或图像分析可视化的DNA扩增产物。研究发现,与溶液相比,纸基表面上的RCA效率更高,作者将其归因于固定化DNA在纸面微区中形成的显著更高局部浓度,从而提高引物-模板双链的热稳定性并加速酶促反应。进一步,作者通过蜡印/喷墨印刷技术将环...
本文基于滚环扩增(RCA)偶联过氧化物酶模拟DNAzyme扩增策略,构建了一种简单、无标记、低成本的电化学生物传感器,用于高灵敏、高选择性地检测大肠杆菌(E. coli)。适配体-引物探针(APP)包含抗大肠杆菌适配体和与环状探针互补的引物序列,环状探针含两个G-四联体单元;APP识别靶标并触发RCA聚合酶延伸。靶标存在时,电极表面...
f29 DNA聚合酶(f29DP)能够以环状DNA模板为底物,通过滚环扩增(RCA)进行多轮DNA合成,同时具有3′–5′外切活性,可消化单链DNA但不能消化双链DNA。本文提出一种生物传感工程策略,将f29DP的这两种功能与结构转换DNA适配体相结合。该策略采用由环状DNA模板、DNA适配体和预引物组成的DNA组装体。无靶标时,组...