生物分子的便捷灵敏检测对疾病诊断具有重要意义。本文提出一种无金属光引发原子转移自由基聚合（photoATRP）策略，通过还原淬灭路径实现肺癌 DNA 的高灵敏检测。巯基化肽核酸（PNA）用于特异性识别目标 DNA，photoATRP 引发剂经磷酸-Zr4+-羧酸酯连接至电极表面。在蓝光激发下，以曙红 Y（EY）为光氧化还原催化剂、N...
单核苷酸多态性（SNP）的快速、敏感基因分型对特定人类疾病的早期诊断、预防和治疗尤为重要。本文报道了一种简便、低成本的基于金纳米颗粒（AuNPs）的比色方法，用于在室温下无仪器高效筛查SNP。检测在单管中完成，仅需一组未修饰AuNPs、无标记肽核酸（PNA）探针、单一核酸酶S1和待测目标。S1核酸酶可将含错配的DNA/PNA双链中的...
丙型肝炎病毒（HCV）是引起慢性传染性肝炎的血源性病毒，埃及 HCV 流行率居世界首位，约 14.7% 人口感染，因此开发无需复杂样品前处理、高选择性和高灵敏度的 HCV 检测生物传感器具有重要意义。本研究报道了一种用于早期检测临床样品中 HCV-RNA 的新型快速、高选择性 HCV 生物传感器。该传感器通过在金纳米点/氧化铟锡（A...
本文报道了一种基于肽核酸（PNA）探针的印制电路板（PCB）DNA诊断平台。研究对两种商用PCB制造金电镀工艺进行了优化与表征，以评估其在生物传感中的应用。通过优化PNA与间隔分子6-巯基-1-己醇（MCH）的比例，实现了迄今PCB基DNA生物传感器中最低的检出限57 fM。研究还展示了一个面向快速检测的全集成Lab-on-PCB微...
本文开发了一种基于吡咯烷肽核酸（acpcPNA）的无标记电化学 DNA 传感器，并将其固定于纸基分析装置（PAD）上。与以往将捕获元件直接置于电极表面的 PNA 电化学 PAD 传感器不同，本工作将 acpcPNA 共价固定于部分氧化纤维素纸，使传感器可通过简单更换 PAD 实现再生。以结核分枝杆菌（MTB）检测为例，设计了针对 M...
微小RNA（miRNA）是调控基因表达的重要非编码RNA，疾病相关miRNA表达调控对基础研究和治疗均具有重要意义。本文提出一种高通量筛选策略，用于在活细胞中鉴定调控miRNA表达的小分子。该策略基于由肽核酸（PNA）和纳米氧化石墨烯（NGO）组成的新型生物传感器，通过定量荧光信号实时监测活细胞内目标miRNA水平，并同时观察与mi...
本文报道了一种基于吡咯烷肽核酸（acpcPNA）/聚吡咯（PPy）/银纳米泡沫（AgNF）修饰电极的无标记电化学miRNA生物传感器。AgNF通过电沉积作为氧化还原指示剂修饰在金电极上，随后电聚合导电聚合物PPy以固定PNA探针。利用电化学阻抗谱表征制备过程。该传感器用于检测在多种癌症中异常表达的miRNA-21，通过循环伏安法监测...
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...
直接检测双链DNA（dsDNA）且无序列偏好仍是重大挑战。本文报道了一种基于肽核酸（PNA）对dsDNA链置换和表面引发电化学介导原子转移自由基聚合（SI-eATRP）原位生长电活性聚合物的电化学方法，用于直接、高灵敏检测dsDNA。巯基化PNA自组装到金电极表面，特异性识别目标dsDNA（dsDNA-T）；PNA通过末端入侵置换d...
肽核酸（PNA）是一类 DNA/RNA 类似物，其糖-磷酸骨架被 N-2-氨基乙基甘氨酸重复单元取代。由于 PNA 骨架不带电荷，杂交过程中不存在静电排斥，因此与互补寡核苷酸形成的双链具有显著稳定性，且对高离子强度介质不敏感。PNA 对化学和酶促降解高度稳定，可在细胞内保持完整。基于这些特性，PNA 已发展为反义和抗基因治疗工具，可...
人类基因组在生命周期中会因病毒、辐射、转座子、致突变化学物质以及 DNA 复制或减数分裂过程中的错误而发生突变。许多突变不影响表型或健康，但部分突变可导致癌症、心脏病等重要疾病，因此深入理解突变对表型的影响是遗传学研究的重要内容。基于 DNA、RNA 和肽核酸（PNA）的生物传感器由于互补碱基之间具有强配对作用，被认为是高敏感检测工...
核酸序列中单碱基差异的精确识别对疾病诊断和基因突变分析至关重要，但传统探针难以区分完全匹配与单碱基错配靶标。本文报道一种基于肽核酸（PNA）和氧化石墨烯（GO）的荧光生物传感器，用于 microRNA 单碱基错配检测。FAM 标记的 PNA 探针先与 GO 形成复合物，其荧光被 GO 猝灭；加入目标 RNA 后，PNA 与靶标杂交使...
生物传感器是具有可调性的强效系统，能够响应外部刺激在开/关状态之间切换。通过引入合成生物学或仿生化学策略，可以重新设计传感元件，从而获得在稳健性、灵敏度和检测范围方面满足特定需求的定制型生物传感器。近年来，这两个领域的进展使研究者能够通过改造基因开关和基因网络，或合成模拟天然分子关键性质的人工实体，重构传感元件的构型。本综述系统讨论...
大多数石墨烯场效应晶体管（G-FET）生物传感器采用常规工艺制备：先将石墨烯转移到 Si/SiO2 基底，再进行微制造。该过程可能在光刻中污染石墨烯表面，干扰后续生物传感。本文提出一种新型定向转移技术，基于化学气相沉积（CVD）生长单层石墨烯（SLG）制备 G-FET 生物传感器，并用于 DNA 检测。首先制备含六个独立阵列传感器的...
本文报道了一种在多孔硅平板波导上图案化微环谐振器的紧凑型高Q生物传感器。多孔硅微环具有大内部比表面积，允许生物和化学分子渗入导波层并与导模直接相互作用，从而增强识别与光-物质相互作用。作者通过电化学刻蚀制备双层多孔硅波导，并经电子束光刻和反应离子刻蚀形成半径10 μm和25 μm的微环，耦合间隙为200 nm。25 μm多孔硅微环在...
肽核酸（PNA）具有比天然核酸探针更高的化学/生物稳定性、特异性和对靶核酸的结合亲和力，但其生物分析应用常受限于在疏水表面的非特异性吸附。本文采用牛血清白蛋白（BSA）作为添加剂，以提高PNA在疏水容器中的稳定性，并改善基于氧化石墨烯（GO）和PNA的DNA荧光传感器性能。在PNA溶液中加入0.01% BSA可有效防止PNA吸附到疏...
双链DNA（dsDNA）的序列特异性检测在病毒诊断和遗传病监测中具有重要意义。传统方法通常需先将dsDNA热变性为单链，以便探针与目标序列杂交，但变性步骤会降低DNA传感器效率并带来操作局限。本文报道了一种无需热变性的直接、序列特异性dsDNA检测体系。该策略以肽核酸（PNA）为探针、氧化石墨烯（GO）为荧光猝灭剂。PNA首先结合d...
本研究报道了一种泄漏表面声波（LSAW）双肽核酸（bis-PNA）生物传感器的新型信号放大系统，用于简单、灵敏、快速检测目标双链DNA（dsDNA）。系统由RecA蛋白包被的互补单链DNA（cssDNA）探针复合物构成，以提高灵敏度。首先将检测HPV的bis-PNA探针固定于检测通道金表面膜上；探针与目标DNA完全杂交后，加入不同浓...
基于杂交 microRNA（miRNA）指导聚苯胺（PAn）沉积，本文开发了一种高灵敏阻抗式 miRNA 生物传感器。首先，在金电极表面自组装电荷中性肽核酸捕获探针（PNA CPs），使其与目标 miRNA 杂交。短暂洗涤后，将杂交电极置于 pH 3.0 的 0.10 M 磷酸盐缓冲液体系中，该体系含有苯胺、H2O2 和 G-四链体...
本文报道了一种基于还原氧化石墨烯（R-GO）的场效应晶体管（FET）生物传感器，用于通过肽核酸（PNA）–DNA杂交对DNA进行超灵敏无标记检测。R-GO由氧化石墨烯（GO）经肼还原制得，并将R-GO悬浮液滴涂到传感器表面制备FET生物传感器。该传感器以PNA代替DNA作为捕获探针，通过PNA与互补DNA杂交实现目标DNA检测，检测...