Carbon Dots: Synthesis, Properties and Applications.
碳点(CDs)是碳基纳米材料中的新兴明星,因尺寸小于10 nm、结构独特且性质优异,在生物传感、药物递送、光动力治疗、光催化和太阳能电池等领域受到广泛关注。本文综述了碳点的合成路线、光学性质及其生物医学与光催化应用。碳点可分为石墨烯量子点(GQDs)、碳纳米点(CNDs)和碳化聚合物点(CPDs),通常由 sp2/sp3 杂化碳核与...
碳点(CDs)是碳基纳米材料中的新兴明星,因尺寸小于10 nm、结构独特且性质优异,在生物传感、药物递送、光动力治疗、光催化和太阳能电池等领域受到广泛关注。本文综述了碳点的合成路线、光学性质及其生物医学与光催化应用。碳点可分为石墨烯量子点(GQDs)、碳纳米点(CNDs)和碳化聚合物点(CPDs),通常由 sp2/sp3 杂化碳核与...
本文报道了一种基于负反馈放大电路的高灵敏镉离子(Cd2+)全细胞生物传感器。作者以天然携带 cad 操纵子的 P. putida KT2440 为宿主,构建含 Plteto1-cadR-T-Pcad-mcherry-T 的基因回路,并利用 TetR/aTc 负反馈模块调控 CadR 表达,从而放大 mCherry 荧光输出。与不含负...
碳点是纳米碳家族中备受关注的绿色材料,具有生物相容性好、水溶性好、发光可调等特点。本文采用绿色水热法,以薄荷叶提取物为前驱体制备薄荷叶衍生碳点(M-CDs),并将其作为生物传感器、绿色还原剂和生物标志物进行多功能应用。M-CDs 可用于荧光法检测生物相关叶酸(FA),其荧光淬灭响应源于内滤效应,检出限为 280 nM。在包含 16 ...
近几十年来,DNAzyme 因可识别靶标并具有催化活性而成为生物传感器领域的候选元件,但其热力学与生物学不稳定性(如核酸酶降解)限制了复杂样品中的应用。本文提出一种简单通用的策略,将线性 DNAzyme 工程化为环状 DNAzyme:把底物区与酶区整合到一条单链序列中,形成自配对哑铃型 DNA,并在 T4 DNA 连接酶作用下通过 ...
2020 年以来,新型冠状病毒肺炎(COVID-19)大流行造成严重公共卫生危机和全球社会经济负担。及时、准确的样本检测与诊断是控制疫情传播的关键。本文是一篇观点性综述,围绕金属有机框架(MOFs)作为生物传感材料在疫情中的应用展开讨论,并以 COVID-19 为背景。生物传感技术已被证明在临床分析,尤其是严重传染病评估中十分有效。...
本研究开发了一种基于生物质氮掺杂碳量子点(N-CQDs)检测细胞色素c(Cyt c)和胰蛋白酶的灵敏策略。N-CQDs以纤维素酶解木质素为碳源、氨水为溶剂和氮源,经一锅水热法合成,水溶性和光学性质稳定。氮掺杂使荧光量子产率提高至8.23%,约为掺杂前的4倍。N-CQDs被构建为无标记生物传感器:带正电的Cyt c通过静电诱导聚集和静...
烟酰胺单核苷酸(NMN)是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)生物合成的关键中间体,其补充对多种疾病具有潜在益处。本研究旨在表征 NMN 脱酰胺酶(PncC)的失活突变体,作为 NMN 特异性生物传感器可能的分子识别元件(MRE)。作者采用热稳定性试验和稳态荧光光谱,研究 NMN 及其相关代谢物(NaMN、Na、Nam、NR、NAD、N...
聚二炔(PDA)是一类具有交替双键共轭主链的多功能聚合物,其光学性质源于主链中的π-π相互作用。当外部刺激扰动PDA主链时,PDA可发生蓝-红比色转变,并在红区发射荧光。由于两亲性二炔单体可自组装成膜、囊泡、管等结构,且合成膜易于进行化学修饰,PDA平台可引入抗体、适配体、酶或DNA探针等识别元件,通过受体-配体相互作用实现无标记生...
四环素(TCs)作为抑菌抗生素在食品中过量使用,导致其在人体中蓄积并危害健康,因此开发高灵敏检测方法十分必要。本研究报道一种基于适配体诱导的石墨烯量子点(GQDs)与钯纳米粒子(Pd NPs)荧光波动的新型传感策略,用于快速、无标记检测四环素,检测限为45 ng.mL−1。研究建立了正电荷Pd NPs的单步合成方法,以及由石墨一步绿...
层状纳米结构(LNs)包括二维纳米片、纳米薄片和平面纳米点,具有高比表面积、独特光学性质和界面活性,可作为新型传感探针与平台。当刺激响应性聚集发生时,修饰后的LNs可形成可编程的形貌,并呈现可调控的光吸收与荧光特性。基于LNs聚集行为及其物理化学性质变化,已发展出一系列具有更高灵敏度、操作简便、多功能和抗干扰能力的新传感方法,可用于...
碳点(CDs)作为一类碳基纳米材料,因具有可调的光学与理化性质而受到广泛关注,其吸收和光致发光可从紫外延伸至近红外,并具备高光稳定性、良好生物相容性与水分散性。这些特性使CDs有望替代传统荧光团,用于疾病诊断、治疗及健康管理。本综述系统介绍CDs的基本光物理性质,重点总结其在生物成像、光医学(如光动力治疗/光热治疗)、生物传感器和健...
本文采用微波辅助一步法合成多巴胺包覆氧化铜纳米颗粒(CuO@DOP NPs),并探索其发光性质用于L-半胱氨酸(L-Cys)的比色与视觉生物传感。多巴胺作为天然前驱体包覆CuO NPs,可提高颗粒稳定性并赋予L-Cys识别功能。L-Cys因含巯基而在蛋白质合成、抗氧化和代谢中具有重要作用,其水平异常与多种疾病相关,因此检测具有生物学...
外泌体在细胞间通讯、肿瘤迁移与侵袭中发挥重要作用,但其在生物流体中浓度低,癌症外泌体的特异性检测仍是挑战。本文基于DNA适配体与外泌体表面生物标志物蛋白酪氨酸激酶7(PTK7)之间的分子识别,设计了一种新型可激活、无标记荧光传感策略,用于高灵敏、高特异检测外泌体。目标外泌体结合适配体后触发链置换反应,使G-rich序列暴露并折叠形成...
本文报道了一种用于硫醇检测与活细胞成像的高效、稳定荧光传感器。该传感器以快速制备的硅量子点(SiQDs)为荧光主体,并经透射电镜、X射线粉末衍射、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱表征。SiQDs在300 nm处具有吸收峰,在410 nm激发下呈现480 nm蓝绿荧光。将SiQDs与5,5′-二硫代双(2-硝基苯甲酸)(DTNB)...
荧光传感器在临床诊断和生物医学应用中具有重要价值,但高背景信号常限制其检测灵敏度。本文提出一种基于氨基功能化绿色荧光硅量子点(Si QDs)与羟基氧化铁(δ-FeOOH)纳米片耦合的背景消除荧光检测策略,并以透明质酸酶(HAase)为模型靶标。首先,透明质酸(HA)通过静电作用修饰在带正电的δ-FeOOH表面形成HA-δ-FeOOH...
BODIPY 是一种重要荧光团,具有优异的热/光化学稳定性、强吸收与发射、高荧光量子产率和较小斯托克斯位移。吲哚及其衍生物因结构特征和生物重要性近年受到关注,并广泛用于传感与生物传感。本文聚焦近期将吲哚基 BODIPY 分子作为报告分子用于传感系统的研究,阐述开发此类体系的依据,并评估所构建传感平台的检测限。此外,本文还综述吲哚基 ...
超薄二维(2D)金属有机框架(MOF)纳米片因独特结构、大比表面积、良好稳定性和高催化效率而备受关注。本文首次将 2D Cu(bpy)2(OTf)2 纳米片(Cu-MOF,bpy 为 4,4-联吡啶,OTf 为三氟甲磺酸根)作为类过氧化物酶纳米酶,用于过氧化氢(H2O2)和葡萄糖的荧光检测。该纳米片由块体 MOF 剥离获得,在碱性条...
随着农业增产对农药和杀虫剂需求增加,高毒有机磷(OP)化合物在土壤、水体和食物链中残留并造成急性中毒与长期神经毒性,因此需要快速、现场、准确的检测方法。有机磷水解酶(OPH)因能水解含P–O、P–S、P–F和P–CN键的多种OP底物,成为酶基生物传感器的重要识别元件。本文综述了将游离、固定或偶联OPH用于OP检测的最新进展,涵盖电化...
本文报道了一种环境友好且水分散性硅纳米点(SiNDs)的一步快速合成方法,采用温和试剂(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷(APTES)和葡萄糖制备。研究发现,所制SiNDs的荧光可被高锰酸钾因内滤效应显著猝灭。受此启发,作者利用高锰酸钾与过氧化氢(H2O2)之间的氧化还原反应,开发了一种用于灵敏检测H2O2的新型荧光传感器,H2O2检出限...
过去数十年,金属纳米材料因独特理化性质在微电子、生物传感和生物医学中备受关注。DNA具有纳米尺度结构、可编程合成、金属离子配位和分子识别等特性,是制备纳米材料的理想模板。近年来,DNA模板铜纳米粒子(DNA-CuNPs)因制备简单快速、效率高、具有约270 nm的大Stokes位移且生物毒性较低,自2010年起被广泛用于生化传感,尤...