核酸功能化倏逝波光纤（EWFO）生物传感器因器件构型紧凑、抗电磁干扰、灵敏度高和易于集成而受到关注。其表面修饰需同时满足低非特异吸附和高质量 DNA 固定，才能获得稳定可靠的传感性能。本文围绕这两点开展系统优化，开发可靠的 DNA 功能化 EWFO 探针。首先提出 HF/HNO3 混合刻蚀液制备组合锥形光纤，利用 AFM 和 XPS...
去泛素化酶（DUBs）通过移除靶向蛋白上的多聚泛素链调控蛋白降解，现有DUB活性定量方法多限于酶或细胞裂解液体系，无法在完整细胞中直接测量。本研究开发了一种可穿膜、抗蛋白酶、荧光型且DUB特异性的肽基生物传感器。该传感器N端为β-发夹序列，兼具保护肽（protectide）和细胞穿透肽（CPP）功能，可增强胞内稳定性并促进完整细胞摄...
尿路感染是全球最常见的细菌感染，严重者可进展为脓毒性休克。随着多重耐药菌增多，复杂尿路感染常需使用美罗培南等广谱抗生素。本研究旨在利用酶学生物传感器评估美罗培南向肾组织的渗透能力，并分析肾皮质浓度与血浆浓度的相关性。研究纳入14例因肾脏疾病接受经皮肾活检的患者，在活检前1小时静脉给予美罗培南，随后采集血浆和肾皮质样本。肾活检平均在给...
25-羟基维生素D（25(OH)D）是评估维生素D营养状态最重要的标志物，但现有高效液相色谱（HPLC）和免疫检测等方法结果变异较大。本研究建立了一种基于高特异性适配体的新型检测方案，采用目标诱导解离（TID）传感模式。作者首先利用微尺度热泳（MST）研究适配体VDBA14的结构性质和结合亲和力，并基于适配体结构设计互补寡核苷酸，在...
适配体是单链寡核苷酸，可作为蛋白检测中抗体的替代识别元件，因其能以类似抗体的高亲和力结合靶标。适配体在结合靶标后会发生构象变化，因此可应用于多种生物传感平台。本研究以血管内皮生长因子（VEGF）为模型蛋白，系统开发基于热泳和微阵列的目标诱导解离（TID）检测方法。VEGF在生理性血管生成和血管发生中起关键作用，并参与癌症、年龄相关性...
治疗与诊断用核酸适配体被设计为高亲和、高特异结合靶标。适配体相互作用的结构与动力学分析日益重要。本文报道一种基于 switchSENSE 的荧光适配体传感器，用于详细表征适配体–分析物相互作用及适配体折叠，以凝血酶结合适配体（TBA）为模型体系。TBA 折叠为 G-四联体及其与凝血酶的结合强烈依赖溶液中离子的种类和浓度。作者实时观察...
我们建立了一种基于目标激活三螺旋分子开关（THMS）构象变化诱导指数滚环扩增（RCA）的快速高效荧光生物传感平台，用于超灵敏检测 miR-21。该策略中，功能化 THMS 同时包含典型三重复结构（T-A·T）、切割内切酶特异性识别序列、miR-21 互补序列和 RCA 产物退火序列，并连接一个荧光基团和一个淬灭基团，兼具信号转导功能...
DNA模板银纳米团簇（DNA-AgNCs）是在DNA骨架上原位合成的荧光纳米团簇，使DNA探针本身具备无标记信号输出功能。本文首次提出具有GCC环结构且量子产率达51.6%的DNA-AgNCs，并证明在GCC环上引入双链结构可显著增强AgNCs的荧光强度。基于DNA二级结构与AgNCs荧光性能之间的关系，作者设计了一种由靶链诱导二级...
本文建立了一种简单高效的 L-半胱氨酸（L-Cys）荧光分析方法，基于氮掺杂碳点（NCDs）的荧光“off-on”模式。NCDs 通过一步溶剂热法制备。在探索其生物功能应用过程中，发现这些富含官能团的 NCDs 具有优异的光学性质。此外，新合成的 NCDs 表现出激发依赖的荧光发射特性，并能通过淬灭蓝色发射荧光良好地检测 Fe3+ ...
本文提出一种名为 PARTIP 的三功能一体化 DNA 生物传感平台，用于单管等温指数放大检测多种生物分子。该平台仅由一条单链 DNA 底物构成，同时承担探针、信号放大器和荧光报告分子功能。以多核苷酸激酶 PNK 为例，含 3'-磷酸端和 AP 位点的 pTPNK 底物被 FAM 与 BHQ 标记；PNK 催化 3'-P 去磷酸化生...
本文首次将CRISPR-Cas技术应用于环境DNA（eDNA）的单物种检测。生物体会通过皮肤细胞、粪便等向环境释放DNA，eDNA监测具有无创、特异性和灵敏度高的优势。现有方法主要依赖PCR，温度循环使其难以用于现场监测和生物传感器适配。作者开发了等温扩增与CRISPR-Cas12a检测相结合的替代方法，利用Cas12a在crRNA...
本文提出一种基于无标记氧氟沙星特异性适配体、金纳米颗粒(AuNPs)和罗丹明B(RB)的荧光生物传感器，用于水样和牛奶中氧氟沙星(OFL)的定量检测。在无OFL时，OFL适配体通过范德华力包覆AuNPs表面，使其在高浓度NaCl中保持分散；分散AuNPs可通过荧光共振能量转移(FRET)有效猝灭RB的强荧光。当存在OFL时，OFL与...
利用基因工程细胞检测无机离子和有机分子常受生物安全顾虑、细胞膜屏障、细胞毒性及操作不便等因素限制。为克服上述问题，本研究建立了无细胞生物传感系统，用于检测砷、汞、酰基高丝氨酸内酯（AHL）和苯甲酸。该系统在无活细胞的开放环境中模拟生物转录与翻译活动，通过筛选不同大肠杆菌菌株裂解物及 Mg2+ 浓度获得活性最高的无细胞体系。结果表明，...
单碱基错配常与多种基因相关疾病有关，其准确判定受到广泛关注。现有方法多存在步骤复杂、耗时较长等不足。本文报道了一种基于对齐介导切割的单碱基错配判别方法（AMCMD），仅需一种常规内切酶即可实现可编程的位点特异性切割。DNA aligner（DA）呈茎环结构，茎部含有内切酶 Nt.BstNBI 的不完整识别位点，5′侧臂与目标序列（T...
本文基于介孔二氧化硅纳米颗粒（MSN）设计了一种新型、简便、无标记适配体生物传感器，用于黄曲霉毒素B1（AFB1）检测。以氨基化MSN（MSN-NH2）为载体，罗丹明6G（Rh6G）负载于颗粒内部作为信号探针，AFB1适配体既作为分子识别探针，又作为“门控分子”通过静电作用固定于MSN-NH2表面。无AFB1时，适配体封闭介孔孔道，...
本研究提出一种具有飞摩尔级生物识别性能的超分子结构，用于分析检测装置。该结构由合成水凝胶聚合物与分子信标（mb）探针构成的创新界面形成。作者合成了核壳结构超分子微凝胶，将特定染料共聚于指定区室，并将 mb 探针偶联在微凝胶界面，使其识别机制得以保留，同时优化空间分布以避免拥挤效应。研究选择与多种生物学过程相关、常用于癌症早期诊断生物...
本文报道了一种简便、超灵敏的荧光检测方法，用于检测 HIV DNA。该方法利用二硫化钼纳米片（MoS2 NS）对长链单链 DNA（ssDNA）与短寡核苷酸片段亲和力的显著差异，并结合 III 型外切核酸酶（Exo III）辅助目标循环实现信号放大。FAM 标记的单链 DNA 探针（FP）吸附在 MoS2 NS 表面时，其荧光被猝灭；...
本文报道一种基于目标响应DNA聚合酶活性的新型目标蛋白检测方法。该传感器由两种功能不同的DNA适配体理性设计并组合而成：一种特异性结合目标蛋白，另一种结合DNA聚合酶，共同构成可响应目标蛋白并调控DNA聚合酶活性的检测探针。无目标蛋白时，检测探针结合并抑制DNA聚合酶活性；加入目标蛋白后，目标蛋白与目标特异性适配体结合，使探针结构失...
本文报道了一种将Fe3O4磁性纳米粒子（MNPs）嵌入葡萄糖氧化酶（GOx）-铜杂化纳米花的新型有机-无机杂化纳米结构，用于葡萄糖生物传感。该纳米花通过氨基功能化MNPs与GOx在pH 5.5缓冲液中静电结合，再加入硫酸铜诱导结晶磷酸铜各向异性生长而快速形成。由于GOx、结晶磷酸铜和MNPs在纳米花内紧密邻近，体系表现出增强的过氧化...
本文报道了一种用于赭曲霉毒素A（OTA）测定的荧光增强方法。OTA与其适配体结合后引起适配体结构变化，进而改变酶促生成的多聚胸腺嘧啶包覆铜纳米颗粒（CuNPs）的荧光，其激发和发射最大波长分别为340 nm和625 nm。将OTA结合适配体固定在磁性微球上；当适配体结合OTA后，部分释放并暴露出含部分互补DNA链（cDNA）的区域。...