等温核酸扩增策略与纳米技术结合已用于高级生物传感、材料设计和生物医学应用，但将不同纳米尺度的现象与材料合并以同时利用其优势仍具挑战。本文系统展示了将铽配合物（约2 nm）、Förster共振能量转移（FRET，约5 nm）、量子点（QDs，约20 nm）和滚环扩增（RCA，约250 nm）整合到单一 microRNA 生物传感器时遇...
病毒衣壳-纳米颗粒杂化结构将量子点（QDs）封装于病毒样颗粒（VLPs）中，是用于多种应用的仿生纳米架构。本研究在体外将无机QDs封装入戊型肝炎病毒样颗粒（HEV-LP），构建了用于检测抗HEV抗体的荧光生物传感器。首先，通过重组杆状病毒表达系统制备HEV-LP，并在QDs存在下利用自组装方法将其解聚后重新组装，得到QDs@HEV-...
本研究设计了一种基于L-半胱氨酸功能化硫化锌量子点（Cys–ZnS-QDs）的无标记电化学基因传感器，用于检测卵巢癌特殊生物标志物miR-200a。Cys–ZnS-QDs经透射电子显微镜、紫外-可见吸收和荧光方法表征。将Cys–ZnS-QDs电沉积于玻碳电极表面，作为固定DNA探针的合适基底。优化了基因传感器制备中的有效参数以提高分...
本研究首次制备了一种基于铜掺杂CdTe量子点（Cu:CdTe QDs）的阳极近红外电化学发光（ECL）免疫传感器，用于四环素检测。作者通过共沉淀法合成水溶性Cu:CdTe QDs，其发射光谱在较短回流时间内即可红移至730 nm近红外区；Cu掺杂使CdTe QDs的阳极ECL强度增强约2倍，归因于Cu d轨道与CdTe QDs导带和...
循环肿瘤DNA（ctDNA）是肿瘤细胞释放入血的遗传与表观遗传突变载体，其半衰期短，可实时反映肿瘤进展，对癌症早筛、微小残留评估和治疗监测具有重要意义。现有ctDNA定量方法多依赖PCR扩增和DNA提取，存在假阳性、操作复杂和样本变异等问题。本文报道一种一步法单颗粒计数均相数字生物传感器，用于直接定量血浆中的ctDNA。含三螺旋茎的...
基于纳米表面能量转移（NSET）的传感器常采用金纳米颗粒（AuNPs）与量子点（QDs）作为供体-受体对，但低信背比仍是关键问题。本文报道了一种经6-巯基-1-己醇（MCH）修饰的MCH/DNA-Au-QD传感器，用于核酸和MUC1检测。研究发现MCH除减少非特异性吸附、提高杂交效率外，还能意外提高荧光恢复比，从而获得更高信背比。进...
本研究开发了一种基于单个量子点的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，用于无抗体检测十-十一易位蛋白1（TET1）。该传感器以链霉亲和素包覆的CdSe/ZnS量子点（605QD）为荧光供体，以Cy5/生物素修饰且含5-甲基胞嘧啶（5mC）的发夹DNA探针为识别元件。TET1将探针中的5mC氧化为5-羟甲基胞嘧啶（5hmC），T4-...
单分子检测具有操作简便、响应快速、样品消耗少、信噪比高等特点，代表了测量科学中的极限灵敏度，已在生物传感器开发中受到广泛关注。近年来，多种具有独特化学、光学、力学和电子特性的功能纳米材料被合成出来，将其与单分子检测相结合，可构建性能优异的新型单分子荧光纳米传感器。本文综述了2011—2020年基于新型纳米材料构建的单分子荧光纳米传感...
农药和兽药广泛用于农作物与畜禽养殖中的病虫害控制，但其残留可能危害人体健康和环境，因此需要常规监测以支撑法规制定。现有残留检测方法通常包括样品提取、净化和检测；传统样品前处理耗时长、劳动强度大、成本高，并需使用大量有毒有机溶剂，且化合物在分析前可能降解。快速、简便、廉价、有效、坚固、安全的 QuEChERS 方法已被广泛接受，但仍需...
本文首次建立了芯片电泳中移动交换边界（MEB）的淬灭模型和恢复模型。淬灭模型 MEB-Q 由 5,5′-二硫代双(2-硝基苯甲酸)（DTNB）与 3-巯基丙酸（MPA）封端量子点（QDs）构成；恢复模型 MEB-R 由 MPA 与 2-硝基-5-巯基苯甲酸（TNB）封端 QDs 原位形成。基于两个可逆模型发展了 MEB 动力学和边界...
量子点（QDs）是尺寸2–10 nm的合成半导体纳米晶，因量子限域效应具有高摩尔吸收系数、抗化学降解、高量子产率及尺寸可调发射等独特光电性质。与有机荧光染料相比，QD发射带更窄、吸收带更宽，有利于细胞成像和生物传感中的多目标检测。随着纳米材料被集成到微流控系统，微流控技术凭借其经济、可重复、易修饰和易与其他技术集成的优势，加速了纳米...
金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）是引起全球食源性疾病的重要病原菌，其分泌的微球菌核酸酶（micrococcal nuclease, MNase）可作为识别S. aureus污染的特异性诊断生物标志物。传统培养、放射性标记、凝胶电泳和酶联免疫等方法存在耗时长、操作繁琐、结果不准确或需要...
具有特定性质和功能的纳米颗粒已被开发用于多种生物医学研究应用，如体内和体外传感器、成像剂和治疗药物的递送载体。将纳米颗粒有效递送至胞内环境具有挑战性，成功实现将有利于许多生物学研究。本文首次将成熟的微电泳技术应用于将纳米颗粒递送至活细胞。探索了制备半导体量子点悬液的最优方案，使其具有高分散性，平均水动力学直径为13.2–35.0 n...
生物传感器是监测环境污染、检测有毒元素及生物危害细菌/病毒，并用于临床诊断的重要工具。近二十年来，其应用已扩展至军事、医疗、工业过程控制、环境监测、食品质量控制和微生物学等领域。生物传感技术已从基于生物体在体外表征的体外研究，发展为纳米制造赋能的微型化生物传感器。纳米技术的引入催生了新型传感器与传感机制，并显著提高了现有生物传感器的...
生物传感器是一种将生物响应转换为电信号的受体-换能器一体化器件。近十年来，由于其在医疗健康与疾病诊断、环境监测、水质与食品安全监测以及药物递送等领域的广泛应用，生物传感器的设计与开发成为研究热点。生物传感器发展的主要挑战包括：高效捕获生物识别信号并将其转换为电化学、电学、光学、质量或声学信号；提高换能器性能，如灵敏度、响应时间、重现...
本文构建了一种DNA介导Au-Au二聚体表面等离子体耦合电化学发光（SPC-ECL）传感器。石墨相碳氮化物量子点（GCN QDs）作为ECL发射体，DNA刚性链将两个金纳米粒子（Au NPs）连接成等边三角形构型的Au-Au二聚体。由于热点效应，所设计二聚体具有较强电磁场强度，可显著增强GCN QDs的ECL信号，增强效果优于单个金...
本文通过简便水热法和溶液法分别合成了氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs）和硫化铜铟/硫化锌（CIS/ZnS）量子点，并在水相中构建了 N-GQDs 与 CIS/ZnS QDs 的荧光纳米复合材料。采用光致发光（PL）、拉曼、紫外-可见（UV-vis）光谱、高分辨透射电镜（HRTEM）和 X 射线衍射（XRD）对其结构、形貌和光学性质进...
结核是由结核分枝杆菌引起的肺部感染，抗结核药物虽可治愈，但多药耐药（MDR）和广泛耐药（XDR）菌株使治疗失败风险增加。传统诊断依赖培养、涂片、免疫学和分子检测，但存在耗时长、灵敏度不足、成本较高和难以区分耐药株等问题。本文综述结核从普通感染演变为耐药株的机制，以及纳米技术用于结核诊断与治疗的进展。重点评述金属纳米粒子、量子点和场效...
百草枯（paraquat, PQ2+）是一种广泛用于农业的高毒性非选择性除草剂，易污染水体并危害人体健康。本研究提出一种简单、创新且低成本的纳米生物传感器，利用硫代乙醇酸（TGA）修饰的 CdTe@CdS 核壳纳米晶（NCs）作为荧光探针检测百草枯。该传感器在 10–100 nM 范围内呈线性响应，检出限为 3.5 nM。作者将其用...
量子点（QD）因尺寸依赖的光致发光特性，已被广泛用于具有显著光响应特性的分析物检测。此前已讨论过QD作为纳米传感器在生物样本中毒物检测中的应用，尤其是中毒病例。本综述聚焦于QD作为生物传感器用于检测生物样本中植物毒素、脊椎动物和无脊椎动物毒素以及微生物毒素的应用，并强调QD通过测定患者/受害者生化参数作为间接中毒判定手段的作用。文中...