丙型肝炎病毒（HCV）核心蛋白高度保守且多功能，构成病毒衣壳，是HCV检测与抑制的理想靶标。适配体是通过体外选择获得的单链核酸，在病毒诊断和治疗中应用日益增加。本研究针对6种HCV核心蛋白变体（基因型1全长蛋白两种形式及基因型1–4亲水结构域）分别进行DNA和RNA适配体SELEX选择。通过超深度测序分析适配体群体，鉴定高丰度序列并...
人汗液中皮质醇水平的分析日益重要，因其可作为压力相关疾病中的“压力生物标志物”，实时反映人体健康状况。本研究开发了一种基于智能手机的便携式三维微流控折纸生物传感器，用于人汗液中皮质醇水平检测。该传感器采用二硫化钼（MoS2）纳米片介导的荧光共振能量转移（FRET）和荧光标记适配体。通过丝网印刷和折叠制备多层结构三维折纸微流控芯片，并...
高灵敏、高特异地检测血液蛋白等生物标志物对疾病早期可靠诊断至关重要。适配体作为分子探针，正逐步成为替代传统 ELISA 中抗体的生物传感元件。本文开发了一种无抗体的分子定量检测方法，将适配体的特异性与环介导等温扩增（LAMP）的高灵敏度相结合。概念验证中考察了两类靶标：一是模拟核酸靶标的寡核苷酸模型，二是参与凝血级联反应的凝血酶（t...
报道一种新型多变量传感系统，将场效应晶体管与基于光纤的表面等离子共振光谱相结合，栅极电极同时充当光纤传感表面。该双模传感器可在同一传感表面上区分结合分析中的质量与电荷贡献。作者通过研究光纤面积与晶体管沟道面积之比及距离的影响优化传感器几何结构，表明较大的光纤端面直径有利于电子和光学信号，并证明施加电场后表面等离子体共振波长偏移的可逆...
生物流体中极低浓度（100 μl 中 1–10 拷贝）样品检测受背景生物分子高丰度干扰。本文报道一种固定于液门石墨烯场效应晶体管上的分子系统，由适配体探针连接柔性单链 DNA 悬臂梁，并连接自组装刚性四面体双链 DNA 结构，实现生物流体中未扩增核酸（低至 100 μl 中 1–2 拷贝）以及离子、小分子和蛋白（Hg2+、ATP、凝...
疟疾仍是撒哈拉以南非洲和东南亚的重大疾病。尽管世界卫生组织推广杀虫剂处理蚊帐、抗疟药物、室内残留喷洒和快速诊断工具，2018年疟疾死亡人数仍估计为40.5万，其中5岁以下儿童占67%。现有快速诊断工具在特异性和灵敏度方面仍不足，因此需要开发快速、低成本、便携的疟疾定量分析方法。本综述聚焦疟疾生物标志物在诊断中的作用，包括恶性疟原虫乳...
本文报道了一种基于金纳米颗粒（AuNPs）的无标记比色适配体传感器，用于特异性检测β-内酰胺类抗生素阿洛西林（azlocillin）。该体系以58-mer单链DNA适配体为识别元件，以柠檬酸稳定、未修饰的AuNPs为比色指示剂。无阿洛西林时，适配体吸附于AuNPs表面，通过氮原子与金颗粒相互作用增强其抗盐聚集能力，使溶液在高NaCl...
微生物活动因影响环境质量与人类生活而受到关注。现有方法如基因组测序和电化学检测成本较高且操作复杂。本文提出一种基于氧化还原电位变化检测微生物活动的方法，其核心思想是微生物代谢活动可改变微生物群落的氧化还原电位。该电位变化由多孔氮化硼（pBN）、ATP-DNA适配体和亚甲基蓝（MB）荧光团组成的生物传感器捕获。该传感组装在氧化还原电位...
尽管有序多孔反蛋白石结构在光学、电子和化学领域受到关注，但不可控缺陷限制了其应用。本文开发了一种高有序、等离子体增强的反蛋白石光子晶体（IOPC）传感材料。通过胶体模板与基质材料共组装，避免了液体渗入预组装胶体晶体，减少了成膜过程中的破裂和不均匀性。金纳米颗粒（Au NPs）既作为适配体与 IOPC 之间的连接桥，又通过局域表面等离...
黄曲霉毒素B1（AFB1）污染食品与农产品是全球食品安全与贸易的重大问题，亟需高灵敏度、可现场使用的检测方法。本研究建立了一种基于Alexa Fluor 488标记适配体与氧化石墨烯（GO）的荧光适配体传感器，用于检测AFB1。检测体系以Alexa Fluor 488标记的抗AFB1适配体Ax-AFLA5为荧光探针，利用GO对单链D...
本文报道了一种基于聚乙烯吡咯烷酮（PVP）处理 In2S3/WO3（In2S3-P/WO3）异质结的纸基光电化学（PEC）生物传感器，用于超灵敏检测赭曲霉毒素A（OTA）。该传感器利用目标驱动自反馈（TDSF）机制，结合 PEC 化学-化学（PECCC）氧化还原循环和 Exo III 辅助互补 DNA 循环放大策略。In2S3-P/...
本研究开发了一种基于卡那霉素（KAN）、磁性微球-卡那霉素（MBs-KAN）与适配体之间竞争性识别，以及末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）介导信号放大策略的快速灵敏比色生物传感器。在无 KAN 时，适配体特异性识别 MBs-KAN；TdT 可在适配体 3′-OH 末端无模板延伸寡核苷酸，并将生物素-dUTP 掺入生成的长单链 DNA（s...
抗生素滥用对人类健康构成严重威胁，开发简单灵敏的方法检测环境和食品中痕量抗生素残留具有重要意义。本文设计了一种基于适配体封顶沸石咪唑酯骨架材料-8（ZIF-8）@四苯乙烯羧酸（TPE）荧光变化的无标记荧光生物传感平台，用于检测链霉素（kanamycin）。ZIF-8@TPE/适配体（Apt）在 HEPES 缓冲液中因 TPE 分子处...
场效应晶体管（FET）广泛应用于现代数字集成电路、计算机、通信和传感器等领域。然而，由于高灵敏、高选择性生物FET（bio-FET）制备要求严苛，可靠的生物FET在现实中仍难以实现，仍是挑战。本文报道了一种受核孔复合体启发的超灵敏、高选择性bio-FET，其由二硫化钼（MoS2）纳米孔的纳米环构成。作者利用扫描透射电子显微镜、拉曼光...
霉菌毒素是食品与饲料中常见的污染物，其污染问题因供应链复杂化而加剧，威胁人畜健康并造成经济损失。本文报道一种基于单硅芯片上石墨烯场效应晶体管（GFET）阵列的霉菌毒素生物传感器。针对赭曲霉毒素A（OTA）的适配体作为识别元件，通过吡啶丁酸琥珀酰亚胺酯（PBASE）共价连接至石墨烯表面；施加横向电场可促进PBASE与石墨烯的π-π堆积...
乳腺癌在女性中发病率极高且呈指数增长。约70–80%早期诊断或非转移性病例可治疗，而转移性病例用现有充分治疗难以有效处理。靶向抗癌治疗长期受到关注，被认为是科学家的重要课题。适配体是通过从序列库中用合适工具筛选获得的“成熟”治疗策略，具有非免疫原性、稳定性和高亲和力，有望达到临床标准。借助纳米颗粒的应用，可增强适配体向特定部位的递送...
临床诊断检测应快速、可靠、简便且经济，以支持疾病诊断与治疗。生物传感器因高效、稳定、成本较低而受到关注，在即时检测、法医和生物医学研究中具有广泛应用。核酸（NA）电化学生物传感器将电化学分析的高灵敏度与DNA/RNA固有的生物选择性相结合，利用单链DNA/RNA与其互补链的亲和性，通过杂交识别目标核酸序列。当传感器中的核酸组分识别分...
同时多靶标检测对多种疾病的预防、诊断和治疗具有重要意义。本研究建立了一种基于目标调节竞争结合与核酸外切酶 I（Exo I）驱动信号分子释放的新型策略，具有响应快速、选择性和灵敏度高优点。为克服 Zr-MOF 体系负载能力低和响应过程耗时长的问题，选用 UiO-67 替代典型 Zr-MOF UiO-66 作为纳米载体，以封装更多信号分...
分子标志物是与特定生理状态密切相关的分子，已被广泛用于疾病诊断和生物学研究。近年来，开发高效探针以精准检测标志物成为生物与生化研究的重要方向。过去数十年，小分子化学探针以及酶、抗体、核酸等生物大分子均被引入生物传感器平台，以实现标志物的高特异、高效检测。然而，提升生物传感器性能，尤其是临床应用，仍十分迫切。2020年全球爆发的201...
本研究将来源于Lachnospiraceae菌的Lba Cas12a（Cpf1）CRISPR系统与杂交链式反应（HCR）相结合，构建了一种用于检测鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）的电化学生物传感器。HCR中两个功能DNA发夹结构在触发序列作用下自主交叉打开并自组装，形成由大量单链DNA组成的聚合物双链D...