滚环扩增（RCA）是聚合酶链式反应（PCR）的重要替代方案，尤其适用于需要快速、灵敏、可靠检测大量样本的疫情场景。本文首次报道利用光纤中飞秒激光加工形成的微腔内联马赫-曾德尔干涉仪（µIMZI），对等温 DNA 扩增进行直接、实时、无标记监测。该方案可在皮升级样品体积内完成光学分析。生物传感器的选择性由固定在微腔表面的 DNA 引物...
金黄色葡萄球菌是医院感染和食源性疾病常见病原菌，亟需高灵敏检测方法。本文报道一种基于金纳米颗粒（AuNPs）和滚环扩增（RCA）的太赫兹（THz）超材料生物传感器，用于高灵敏检测金黄色葡萄球菌。RCA过程扩增金黄色葡萄球菌DNA片段，产生大量长单链DNA分子；这些分子与AuNPs偶联形成复合物，使样品折射率显著升高，从而增强超材料的...
理解探针功能化磁性纳米颗粒（MNPs）与 DNA 靶标或其扩增产物之间的结合机制，是优化用于 DNA 检测的磁性生物传感器的关键。本研究考察 DNA 功能化 MNPs 与滚环扩增产物（DNA-coils）杂交形成 DNA-MNP 杂交结构的分子相互作用。作者采用液相原子力显微镜（AFM）对杂交结构进行形貌表征，并利用磁性生物传感器测...
滚环扩增（RCA）是一种线性等温核酸扩增技术，因垫锁探针识别具有高度特异性而广泛用于生物分子检测。磁性微珠（MMBs）可在多步检测中通过外部磁铁实现样品分离与转移，而光磁测量可通过磁性纳米颗粒（MNPs）的旋转扩散性质检测扩增产物，并可在任意透明样品容器中完成。本文提出两种将MMB样品处理与芯片上光磁检测整合到RCA检测中的策略。策...
基于锁探针连接（PLP）的滚环扩增（RCA）可区分单核苷酸变异，有望用于结核分枝杆菌（Mtb）等病原体耐药突变检测，但常规线性 RCA 的皮摩尔级检出限限制了临床应用。本文提出并验证了切割增强型 RCA（NickRCA）机制：限制性内切酶在环化模板上产生切口，使多个聚合酶在同一环模板上串联作用，释放单链扩增子单体。作者系统考察并控制...
本文报道了一种由两种尺寸范围的TiO2纳米颗粒构成的可调超双疏表面。该表面通过将全氟辛基三乙氧基硅烷包覆的TiO2纳米颗粒乙醇悬浮液喷涂于玻璃片上简单制备。利用TiO2的光催化活性，通过梯度紫外照射诱导表面有机基团降解，可精细调控表面化学，获得具有梯度固体表面能或润湿性的超双疏表面。所制备表面表现出良好的液滴排序能力，能够区分不同浓...
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...
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...
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...
本文报道了一种用于检测单链病原DNA的无标记生物传感器。该传感器利用金纳米线（AuNW）与接枝在AuNW表面的引物DNA之间发生的目标增强凝胶化实现检测。目标DNA能够与线性DNA模板两端互补，使线性DNA环化；随后，固定在AuNW上的引物DNA通过滚环扩增（RCA）被连续延伸。在目标DNA存在时，延伸产生的长链DNA与作为支架纤维...
本文报道了一种基于光磁读出和体积放大磁性纳米珠的霍乱弧菌DNA序列检测方法。该方法在垂直于光路的弱单轴交流磁场作用下，测量含有寡核苷酸标记磁性纳米珠和单链DNA大分子线圈的样品中激光透射强度的调制。目标DNA与锁式探针（padlock probe）两端互补配对并经连接酶连接成环，随后通过滚环扩增（RCA）形成长单链DNA线圈。目标存...
本文首次对功能化磁性纳米珠与DNA线圈之间的相互作用进行实空间表征。研究以滚环扩增（RCA）形成的DNA线圈为识别/放大元件，将氨基修饰的磁赤铁矿纳米珠（Nanomag-D NH2，40和130 nm）表面偶联硫醇化寡核苷酸探针，使其与DNA线圈互补序列杂交固定。作者结合复杂磁化测量与透射电子显微镜（TEM），统计每个DNA线圈上结...
本文报道一种无需荧光或放射性标记的自组装光学衍射生物传感器，利用滚环扩增（RCA）和磁性微珠实现信号放大。在镀金玻璃片上用PDMS印章微接触印刷15 μm宽交替链霉亲和素线条，固定生物素化捕获适配体，特异性捕获血小板衍生生长因子B链（PDGF-BB）。二级适配体-引物复合物结合目标蛋白后，垫锁探针杂交并经DNA连接酶环化，形成RCA...
本文研究体积放大磁性纳米珠检测法中珠尺寸、珠表面探针寡核苷酸覆盖度、珠浓度和滚环扩增（RCA）时间对检测机制的影响，以改进对该生物传感器微观机制的理解。该检测法将锁探针（padlock probe）靶标识别、RCA信号放大与布朗弛豫磁性纳米珠读出相结合。主要发现包括：（i）小尺寸磁性珠交叉连接多个RCA产物的倾向显著降低，因此可同时...