病原体的早期检测需要快速、选择性高、灵敏且低成本的方法。我们报道了一种基于大肠杆菌-绿色荧光蛋白（E. coli-GFP）印迹有机硅氧烷（OSX）聚合物的高灵敏、高选择性生物传感器。通过调节溶胶-凝胶反应参数，制备出高光学透明、无裂纹、无收缩的 OSX 聚合物。采用复制印迹法，将灭活 E. coli-GFP 的独特形状和化学指纹印入...
本研究旨在应对环境中农药广泛存在所带来的食品安全与环境风险。尽管农药在农业害虫防治中具有重要作用，但多数农药及其残留对环境有毒，并可能危害人类健康；有机磷化合物与神经系统疾病的发生存在明确关联。传统色谱和光谱检测方法成本高、耗时长，且需要专业人员，目前尚缺乏可用于食品工业等场景的在线自动筛查系统，以识别和定量样品中的农药。酯酶生物传...
蛋白疾病标志物的高灵敏、高选择性检测对基础研究和疾病诊断至关重要。本文基于一种新型目标触发式自主适配体机器放大策略，建立了用于检测人血清中癌症标志物血小板衍生生长因子BB（PDGF-BB）的简单灵敏传感平台。目标PDGF-BB与荧光淬灭的发夹适配体探针结合，引起适配体构象变化并恢复荧光；部分双链DNA燃料链的存在进一步促使目标蛋白循...
可卡因过量会对人体健康造成即时且严重的危害，因此其快速检测备受关注。适配体生物传感器在可卡因检测中已得到广泛研究与应用，但如何在保持灵敏度的同时缩短分析时间仍是挑战。本文提出一种基于适配体的倏逝波光纤（EWF）生物传感器，用于在较宽工作范围内快速检测可卡因。首先将可卡因适配体与带荧光标记的互补DNA杂交，并将该复合物固定于磁珠表面；...
本文报道了一种用于检测珊瑚碱（coralyne）的无标记生物传感器，该传感器将DNA稳定银纳米团簇（Ag NCs）的合成与核酸外切酶III（Exo III）扩增策略相结合。研究采用两端均含多聚腺嘌呤（poly-A）序列的人工DNA探针作为识别元件。无coralyne时，探针保持发夹构象，3′和5′末端游离；存在coralyne时，p...
本文提出一种基于离子介导碱基错配、荧光标记和链置换反应的多功能生物传感平台，用于灵敏检测 Hg2+ 和 Ag+。该传感器以单链 DNA 探针为识别元件，5'端标记 FAM 荧光基团，3'端标记 BHQ 猝灭基团。无目标离子时探针呈伸展态，FAM 与 BHQ 距离较远，荧光较强；Hg2+ 或 Ag+ 存在时分别诱导 T-Hg2+-T ...
本研究提出一种基于磁分离的多重系统进化指数富集（SELEX）策略，用于同时筛选针对三种海洋生物毒素——膝孔酸（DA）、石房蛤毒素（STX）和河豚毒素（TTX）的单链DNA适配体。作者制备了磁性还原氧化石墨烯（MRGO），利用其对未结合单链DNA的吸附作用简化分离步骤。经过前12轮混合目标筛选和随后4轮单目标筛选，对三个富集ssDNA...
深入理解单链DNA（ssDNA）在固体表面吸附的实时动力学，对DNA杂交研究、DNA提取纯化、DNA生物传感及基因药物发现等领域至关重要。本文利用消逝波全光纤光学生物传感平台（EWAB），系统研究了不同条件下ssDNA在功能化二氧化硅表面的实时吸附性质。结果表明，DNA吸附的驱动力和机制与二氧化硅表面官能团类型密切相关。羟基和蛋白修...
经典猪瘟（CSF）是由经典猪瘟病毒（CSFV）引起的一种严重猪传染病，给全球养猪业造成重大经济损失。传统CSFV检测方法常依赖聚合酶链式反应（PCR）对目标核酸进行扩增，存在操作复杂、耗时及假阳性/假阴性等问题。本研究设计了一种金纳米荧光探针（nanoflare）用于直接检测CSFV。金纳米颗粒（AuNPs）与一对互补DNA序列偶联...
肺炎球菌是全球感染性疾病的重要病原菌，尤其在儿童、老年人和免疫缺陷患者中危害严重，且抗生素耐药肺炎链球菌日益增多，因此需要简单、快速、特异的检测方法。本研究采用细菌系统进化指数富集（SELEX）技术，以活菌为靶标筛选出可特异性识别肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）的DNA适配体，并将其整合到氧化石墨烯（G...
本文报道了一种基于二维金属有机框架（MOF）{[Cu(Dcbb)(Bpe)]·Cl}n（1）与富胸腺嘧啶单链探针DNA（P-DNA）构建的DNA@MOF荧光生物传感器，用于在同一反应体系中依次、特异性检测Hg2+和I−。P-DNA 5′端标记荧光素（FAM），可与MOF 1表面结合，通过光诱导电子转移（PET）淬灭FAM荧光，形成非...
适配体因结合目标后构象开关易转换为光学或电化学信号，可用于构建简单有效的生物传感器。然而，河豚毒素（STX）与其适配体 M-30f 的结合并不伴随明显构象开关。本文采用圆二色光谱、荧光基团/淬灭剂标记适配体及结晶紫法，研究 STX 与 M-30f 的结合方式。结果表明，在 PBS 缓冲液中适配体构象已被稳定，可能形成适合 STX 结...
荧光生物光度测量需要宽动态范围和高灵敏度，因为微小荧光变化常淹没在噪声与组织高背景自荧光中，亟需兼具高线性、高灵敏和高能效的小型探测器。本文提出一种新型生物光度传感器，将低噪声传感前端与二阶连续时间ΣΔ调制器（CTSDM）合并为单一模块，以实现高灵敏、高能效的光传感。具体而言，差分CMOS光电探测器与基于差分电容跨阻放大器（DCTI...
本研究建立了一种基于四环素结合适配体和SYBR Green I（SGI）荧光的新型无标记荧光检测方法，用于灵敏、选择性地检测四环素。天然状态下，四环素结合适配体呈G-四链体空间结构，而SGI在水溶液中几乎无荧光；与G-四链体适配体混合后，SGI可识别并嵌入适配体，产生强荧光发射。当加入目标四环素后，适配体与四环素发生特异性识别和高亲...
赭曲霉毒素A（OTA）是污染饲料和食品中最常见的霉菌毒素之一，其毒性风险备受关注。本文提出一种快速、灵敏的无标记荧光适配体生物传感器用于OTA检测。无OTA时，OTA适配体可与硫黄素T（ThT）染料形成G-四联体结构，使荧光增强；加入OTA后，适配体与OTA结合并形成反平行G-四联体，ThT与其弱作用，仅观察到微弱荧光。整个反应和分...
本研究基于DNA模板银纳米团簇（DNA-AgNCs）的独特物理与光学性质，发展了一种用于检测单碱基错配DNA的荧光传感方法。作者以含9个胞嘧啶环的发夹DNA（9C6b DNA）为模板，比较了目标DNA（cDNA）在DNA-AgNCs合成前或合成后与模板DNA杂交两种策略。当cDNA先与9C6b DNA杂交后再合成DNA-AgNCs时...
本文报道了一种用于核酸定量的荧光检测方法，该方法将循环链置换扩增、SYBR Green I 的独特性质和聚多巴胺纳米管相结合。SYBR Green I 嵌入双链 DNA 后荧光显著增强，而聚多巴胺纳米管可选择性吸附单链 DNA 和分子信标。无目标 DNA 时，分子信标、引物和 SYBR Green I 吸附在聚多巴胺纳米管表面，使其...
本文首次构建了一种由目标致病细菌基因诱导的逻辑可逆Feynman门智能生物传感器，用于快速区分两种目标基因的存在状态。系统以Lac Z基因和mecA基因作为两个输入，采用DNA模板银纳米团簇（DNA-AgNCs）与氧化石墨烯（GO）构成初始荧光平台，并以N-甲基卟啉IX（NMM）作为第二荧光指示剂。在无目标时，DNA-AgNCs被G...
为实现环境污染物多分析物检测，本文报道了一种基于激光诱导荧光检测的光学生物传感器。该传感器将生物分子固定于玻璃基底（熔融石英，FS）上集成的TriPleX波导芯片表面，据作者所知是首次利用TriPleX技术在FS基底上制备波导芯片。芯片包含32个可独立寻址的传感斑，通过3个Y型分支形成四行各8个倏逝激发窗口。低损耗SiO2/Si3N...
呼气中挥发性有机化合物（VOCs）可作为疾病与代谢指标，具有无创采集优势。本研究开发了一种高灵敏、高选择性的气态乙醛（AcH）生化气体传感器（bio-sniffer）。该传感器利用乙醇脱氢酶（ADH）的逆反应，将气态 AcH 还原为乙醇，同时消耗还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）；通过检测被 ADH 逆反应消耗的 NADH 荧光...