Carbon nanotubes as optical biomedical sensors.
生物传感器是生物医学研究和现代医疗的重要工具，未来个性化医疗、即时检测设备和低成本诊断需求将进一步提升其重要性。传感技术的进步常由新材料推动，纳米材料已被广泛用于构建高灵敏、高选择性传感器。碳纳米管（CNT）因独特的电子和光学性质，成为极具前景的生物传感器构建模块。碳纳米管可视为卷曲的石墨烯单层圆柱，可通过化学修饰实现与生物分子的选...
Attaching DNA to nanoceria: regulating oxidase activity and fluorescence quenching.
氧化铈纳米颗粒（nanoceria）因具有类氧化酶活性而成为纳米酶研究热点。本文系统研究了nanoceria的若干关键界面性质。首先，nanoceria表面电荷不仅可通过pH调节，还可被简单无机阴离子吸附调控；磷酸盐和柠檬酸盐吸附后，可在宽pH范围内使颗粒表面保持负电。其次，nanoceria可通过DNA磷酸骨架以序列无关方式吸附D...
A new helicase assay based on graphene oxide for anti-viral drug development.
氧化石墨烯（GO）因独特的物理化学性质、良好生物相容性和强荧光猝灭能力，在生物传感与药物递送领域受到关注。本文综述了基于GO的生物传感器研究进展，重点介绍一种新型解旋酶活性检测平台——GO解旋酶活性检测法（GOHA）。该平台利用GO对单链DNA（ssDNA）优先于双链DNA（dsDNA）的吸附特性，以及GO对DNA偶联荧光染料的猝灭...
Correlation of photobleaching, oxidation and metal induced fluorescence quenching of DNA-templated silver nanoclusters.
少原子贵金属纳米团簇因在生物传感器、成像和催化中的应用而备受关注。DNA模板银纳米团簇（AgNCs）可通过改变DNA序列获得不同发射颜色，其中Hg2+诱导荧光猝灭是常见分析应用，但d10–d10金属亲和作用无法解释Zn2+、Cd2+等d10离子不引起猝灭。为阐明猝灭机制，作者制备了由不同发夹DNA序列稳定的8种AgNCs，发现它们对...
Optical ATP biosensor for extracellular ATP measurement.
细胞外三磷酸腺苷（ATP）是重要的多功能信号分子，可通过激活嘌呤能P2受体介导多种生理活动。本研究开发了一种新型光学ATP生物传感器，用于生物组织中细胞外ATP的原位测量。该传感器在光纤探针末端涂覆两层溶胶-凝胶：第一层为氧传感层，包埋钌配合物，用于检测氧浓度变化；第二层为酶层，包埋甘油激酶（GK）和甘油-3-磷酸氧化酶（G3POX...
Multifunctional mesoporous nanocomposites with magnetic, optical, and sensing features: synthesis, characterization, and their oxygen-sensing performance.
本文报道了一种新型多功能纳米材料[Ru(bpy)2phen-MMS]（bpy为2,2′-联吡啶，phen为1,10-菲啰啉）的合成、表征及其氧气传感应用。该材料通过将钌(II)多吡啶配合物共价接枝到磁性介孔硅纳米复合材料（MMS）的介孔通道中制备而成。作者采用扫描电镜、透射电镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、氮气吸附-脱附、超导量...
Sensitive and selective detection of biothiols based on target-induced agglomeration of silver nanoclusters.
本文提出一种无标记生物传感器，用于检测半胱氨酸（Cys）、同型半胱氨酸（Hcy）和谷胱甘肽（GSH）等生物硫醇。该传感器基于聚乙烯亚胺包覆的荧光银纳米团簇（PEI-capped AgNCs）探针。生物硫醇与银纳米团簇选择性结合，促进银纳米团簇聚集形成更大的非荧光银纳米颗粒，使探针荧光强度随生物硫醇浓度增加而有效猝灭。其他不含巯基的氨...
Fluorescent aptamer-functionalized graphene oxide biosensor for label-free detection of mercury(II).
本文通过氧化石墨烯（GO）荧光猝灭实现了汞(II)离子（Hg2+）的无标记荧光检测。经单链DNA适配体功能化的水溶性GO纳米片，在无Hg2+时，于488 nm激发下在600 nm处呈现强荧光发射。当水溶液中出现Hg2+时，由于胸腺嘧啶–Hg2+–胸腺嘧啶复合物的形成，Hg2+被夹在发夹状双链DNA之间，并使Hg2+靠近GO片表面。因...
In-situ synthesis of fluorescent gold nanoclusters with electrospun fibrous membrane and application on Hg (II) sensing.
本研究开发了一种在牛血清白蛋白/聚环氧乙烷（BSA/PEO）电纺纤维膜中原位制备荧光金纳米团簇（Au NCs）的方法，用于检测 Hg2+。通过 BSA 对氯金酸（HAuCl4）的一步还原，Au NCs 同时固定于纤维膜内部和表面。所得 BSA/PEO-Au NCs 在可见光激发下可发射强红色荧光，且荧光可被 Hg2+ 猝灭。结果表明...
Graphene oxide-hairpin probe nanocomposite as a homogeneous assay platform for DNA base excision repair screening.
尿嘧啶-DNA糖基化酶（UDG）是碱基切除修复途径中最重要的酶之一，可保护基因组免受内源性DNA损伤并维持基因组完整性，因此UDG活性的定量分析对生物分析具有重要意义。本文提出一种由氧化石墨烯（GO）表面吸附荧光标记发夹探针构成的新型生物传感器，用于UDG活性的同相检测。活性UDG可切除发夹探针中的尿嘧啶碱基，随后内切酶IV水解无碱...
Detection of vimentin serine phosphorylation by multicolor Quenchbodies.
蛋白磷酸化是细胞内信号转导的关键事件，能够特异性识别目标蛋白特定磷酸化位点的荧光生物传感器对细胞生物学研究和药物筛选具有重要价值。波形蛋白（vimentin）是最丰富的中间丝蛋白，其特定丝氨酸残基在细胞周期依赖方式下发生磷酸化，磷酸化会改变蛋白结构与功能特性，进而影响细胞生物学性质。本文报道利用新型荧光生物传感器 Quenchbod...
Droplet-based microscale colorimetric biosensor for multiplexed DNA analysis via a graphene nanoprobe.
开发简单、低成本的 DNA 检测策略对液滴微流控系统具有重要意义。本文利用荧光基比色法和石墨烯纳米探针，结合微阀操控的液滴平台，开发了一种用于多重 DNA 分析的液滴生物传感器，并可用普通成像设备完成检测。借助液滴操控技术，可精确实现液滴尺寸调节、液滴融合和液滴捕获。由于氧化石墨烯（GO）具有高猝灭效率，在无目标 DNA 时，含有两...
Protein-protected Au clusters as a new class of nanoscale biosensor for label-free fluorescence detection of proteases.
蛋白酶广泛参与生物过程，其异常与癌症、关节炎、神经退行性和心血管疾病相关，因此需要灵敏、简便的检测方法。本文报道蛋白保护金纳米簇（AuCs）作为无标记荧光生物传感器检测蛋白酶。以牛血清白蛋白（BSA）保护的金簇为例，由氯金酸（HAuCl4）与 BSA 合成，在 500 nm 激发下于 650 nm 处发射荧光。蛋白酶 K 孵育 4 ...
Development of swine-specific DNA markers for biosensor-based halal authentication.
本研究以猪（Sus scrofa）线粒体基因组为靶标，通过 AluI 限制性内切酶 in silico 酶切，筛选出 5 个长度 15–30 nt、种间多态性高且种内保守的猪特异性短 DNA 标记，并经 NCBI BLAST 和 ClustalW 比对验证其对 11 种常见肉类动物和鱼类具有特异性。随后将四甲基罗丹明（TMR）标记的...
Novel fluorescent biosensor for α-glucosidase inhibitor screening based on cationic conjugated polymers.
本文设计了一种新型荧光生物传感器，利用阳离子共轭聚合物的信号放大效应灵敏筛选α-葡萄糖苷酶抑制剂（AGIs）。阳离子聚芴苯（PFP）在380 nm激发下于422 nm发射蓝色荧光；当体系中存在对硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷（PNPG）和α-葡萄糖苷酶时，酶水解PNPG生成4-硝基酚，4-硝基酚通过静电作用与PFP靠近并猝灭其荧光；...
Phospholipid-graphene nanoassembly as a fluorescence biosensor for sensitive detection of phospholipase D activity.
本文报道了一种基于磷脂在非氧化石墨烯表面自组装形成的磷脂-石墨烯纳米组装体。该组装体通过脂质尾部与石墨烯之间的非共价疏水作用制备，不破坏石墨烯片层内的电子共轭结构，因而保留其优良电学与光学性能，同时磷脂包覆赋予其良好生物相容性、易溶性和可控表面修饰能力。结构表征表明，还原氧化石墨烯片层被磷脂双层包裹，形成平面细胞膜模拟物。利用荧光素...
Adsorption of DNA onto gold nanoparticles and graphene oxide: surface science and applications.
DNA与无机表面的相互作用受到广泛关注，因为深入理解其吸附与脱附对DNA微阵列优化、生物传感器开发和纳米颗粒功能化至关重要。金因独特光学与电学性质成为常用表面。多种表面科学工具表明，巯基化DNA不仅通过巯基，也可通过碱基与金相互作用。既往研究多集中于平面金，但所得结论未必适用于金纳米颗粒(AuNPs)：DNA吸附亲和力随AuNP尺寸...
One-pot synthesized DNA-CdTe quantum dots applied in a biosensor for the detection of sequence-specific oligonucleotides.
本文报道了一种一锅法合成 DNA–CdTe 量子点并用于序列特异性寡核苷酸检测的荧光生物传感器。传统 DNA 标记量子点多依赖链霉亲和素–生物素偶联或共价偶联，存在供体–受体距离大、成本高或合成步骤复杂等问题。作者以谷胱甘肽（GSH）和含硫代磷酸酯的特定序列 DNA 为共配体，一步合成不同发射波长的核酸功能化 CdTe 纳米晶，DN...
Application of polymer quantum dot-enzyme hybrids in the biosensor development and test paper fabrication.
本文报道了一种将谷胱甘肽（GSH）包覆的CdTe量子点（QDs）与酶通过静电作用共同包封于聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA）中，形成PDDA-QD-酶杂化膜的方法。该杂化材料兼具高荧光稳定性和生物识别功能：QDs荧光在4 ℃下至少稳定3个月，酶的结构与活性也得到较好保持，其中酪氨酸酶的米氏常数测得为0.90 mmol/L，仅为游离酶...
Optical detection of organophosphorus compounds based on Mn-doped ZnSe d-dot enzymatic catalytic sensor.
本文报道了一种基于锰掺杂硒化锌掺杂量子点（Mn:ZnSe d-dots）–酶–过氧化氢（H2O2）荧光猝灭体系的有机磷化合物（OPs）灵敏、选择性检测方法。乙酰胆碱酯酶（AChE）可催化乙酰胆碱（ACh）水解生成胆碱，随后胆碱氧化酶（ChOx）氧化胆碱产生H2O2；酶促生成的H2O2可猝灭Mn:ZnSe d-dots的荧光。当对氧磷...