基于纳米孔的单分子生物传感器已被广泛用于基因测序和以诊断为导向的生物标志物检测，如 microRNA。然而，在实时检测中，从生物流体提取的样品含有多种非目标核酸组分，这些组分会严重干扰目标检测的准确性。本文发现一种多阳离子探针可解决该问题。该探针由肽核酸（PNA）识别域和多阳离子肽引导域组成；当目标 microRNA 与 PNA 结...
基于肽核酸（PNA）与DNA杂交的DNA检测因PNA具有优异杂交性能，正成为DNA微阵列和生物传感器领域的重要方法。本文报道了一种新型、简便、灵敏且高选择性的PNA-氧化石墨烯（GO）组装荧光生物传感器，用于DNA的荧光开启检测。其中，氧化石墨烯纳米片作为PNA的支架和荧光团的猝灭剂：FAM标记的PNA通过π-堆积作用物理吸附于GO...
本文综述了人工DNA与表面等离子共振（SPR）技术结合用于生物传感和分子识别研究的近15年进展。点击化学推动了具有修饰碱基和骨架的DNA类似物发展，使功能核酸（适配体、DNAzyme）和构象受限寡核苷酸（PNA、LNA、HNA、MORFs）在稳定性、结合特性和生物应用中具有优势。SPR是一种实时、无标记、高灵敏的光学换能平台，可监测...
核酸生物传感器在遗传学和生物医学中的应用日益增多。本文系统评述了核酸类似物，尤其是肽核酸（PNA）和锁核酸（LNA）用于开发高性能亲和生物传感器的研究现状。PNA和LNA对天然核酸具有突出亲和力，且含PNA或LNA的杂合双链中碱基错配导致的去稳定化效应显著高于双链DNA或RNA，因此基于PNA和LNA的生物传感器具有前所未有的灵敏度...
本文报道了一种基于光栅耦合多孔硅波导的导模生物传感器，用于提升分子检测能力。传感器将光栅耦合器直接刻蚀在多孔硅波导中，使待测分子能够穿过光栅进入波导内部，并与导模光场发生相互作用。当波导内发生核酸杂交时，导模的波矢受到显著扰动，可通过角度分辨反射测量加以检测。实验表明，该传感器对核酸杂交的检测灵敏度为7.3°/mM，相对于错配序列的...
本文报道了一种无需连接和PCR扩增的高灵敏miRNA生物传感器。传感器由长寡核苷酸捕获探针(CP)单分子层构成，CP的3′端为miRNA捕获段，5′端为检测探针捕获段。目标miRNA杂交后，用Surveyor核酸酶和核酸外切酶I在pH 7.4 PBS中处理，未杂交CP及错配miRNA/CP双链被消化，完全互补双链保留。随后，经电化学...
microRNA（miRNA）是一类广泛存在于动植物基因组中的18–24 nt非编码RNA，参与基因表达调控，其表达谱可作为疾病分子诊断和药物发现的重要依据。因此，高灵敏、高选择性地检测miRNA对于理解其功能具有重要意义。现有miRNA检测方法大多依赖靶miRNA与互补探针的杂交，并常通过引入纳米材料、酶或荧光标记来增强信号，但这...
本文报道了一种基于单个合成锥形纳米通道的简单、高灵敏且高选择性纳流体传感器件，用于单链DNA寡核苷酸的序列特异性检测。该器件的传感性能敏感依赖于通道内壁表面电荷及化学基团，这些基团作为不同分析物的结合位点。未带电肽核酸（PNA）探针通过碳二亚胺偶联化学共价固定于通道表面，使通道表面负电荷降低，导致通过通道的整流离子电流显著下降。PN...
本文报道一种单电极双电位二茂铁–肽核酸（PNA）生物传感器，用于DNA序列检测。PNA具有中性骨架、杂交选择性高、抗核酸酶和蛋白酶等特性，适合单核苷酸多态性（SNP）分析。作者通过点击化学将两种不同二茂铁衍生物分别标记到两种十二聚体PNA的N端，并在C端引入半胱氨酸连接臂，使两种Fc–PNA捕获探针P1和P2可共固定于金微电极表面，...
本文报道了一种基于肽核酸（PNA）自组装金电极的电化学DNA生物传感器，用于检测丙型肝炎病毒基因型3a（HCV-3a）core/E1区短序列。传感器以多晶金电极为基底，将含半胱氨酸锚定基团的14-mer PNA探针（pHCV3a）通过硫醇-金共价作用自组装固定，并用6-巯基-1-己醇（MCH）封闭以去除非特异吸附和填充针孔。该PNA...
本报告描述一种基于肽核酸（PNA）捕获探针修饰的氧化铟锡（ITO）电极的电化学生物传感器，用于检测DNA。杂交后，引入线型嵌入剂N,N′-双[(3-丙基)咪唑]-1,4,5,8-萘二酰亚胺（PIND）与Ru(bpy)2Cl形成的咪唑配合物（PIND-Ru，bpy=2,2′-联吡啶）。PIND-Ru选择性嵌入双链DNA（ds-DNA）...
本文报道了一种基于芯片的电导生物传感器，用于在低浓度下直接电学检测22-mer寡核苷酸DNA，检测范围50 fM至10 pM。首先，用3-巯基丙酸通过硫醇-金键修饰金纳米颗粒，使其表面羧基与无机连接剂Zr4+形成强配位作用，从而将数百个金纳米颗粒连接成纳米颗粒聚集体（ANP），作为电学检测DNA的导电标签。其次，在由二氧化硅绝缘材料...
本文报道了一种基于肽核酸（PNA）捕获探针和表面等离子共振（SPR）传感器的高灵敏度大肠杆菌16S rRNA检测方法。16S rRNA是用于物种鉴定的遗传标记，由于拷贝数较高，可在不经PCR扩增的情况下直接分析。PNA具有中性骨架，与16S rRNA杂交后，传感器表面离子状态由中性变为负电性。作者合成了阳离子金纳米颗粒，使其通过静电...
本文报道一种基于核酸酶活性与电活性生物纳米颗粒的电化学生物传感器，用于快速分析核酸并检测单核苷酸多态性（SNP）。金电极表面固定中性肽核酸（PNA）探针，并与6-巯基己醇形成混合自组装单分子层。当PNA探针与完全互补目标DNA杂交后，带正电的二茂铁偶联壳聚糖纳米颗粒（Chi-Fc）静电结合到DNA磷酸骨架上，在约0.30 V产生强二...
通过亲和与捕获策略实现了钴铁氧体超顺磁纳米粒子包覆金壳的可控合成。磁性纳米粒子经氨基和巯基混合功能化，分别促进金纳米粒子的静电吸引与化学吸附；以这些金纳米粒子为种子，经金盐迭代还原获得单分散、水溶性金包覆磁性纳米粒子，平均直径21–29 nm。该复合纳米材料可作为基于硫醇化学固定生物分子的通用平台，文中以固定肽核酸(PNA)寡聚物为...