10.3389/fbioe.2023.1176046
本研究以 Ti3C2 MXenes 为还原剂和支撑材料，在其表面原位还原氯金酸合成金纳米颗粒，制备 AuNPs@Ti3C2 MXenes 二维纳米复合材料。该复合材料兼具 MXenes 的高导电性、大比面积和金纳米颗粒的导电与 Au–S 结合能力，用于构建无酶电化学生物传感器。传感器通过退火形成双链 DNA 探针并自组装于电极表面，...
PAM-free cascaded strand displacement coupled with CRISPR-Cas12a for amplified electrochemical detection of SARS-CoV-2 RNA.
2019冠状病毒病（COVID-19）的早期诊断依赖于对严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）RNA的特异性与高灵敏检测。本文开发了一种基于无原间隔序列邻近基序（PAM）级联趾介导链置换反应（TSDR）与CRISPR-Cas12a耦合的电化学生物传感器（PfTSDR-CRISPR），用于SARS-CoV-2靶RNA检测...
Niosome-Assisted Delivery of DNA Fluorescent Probe with Optimized Strand Displacement for Intracellular MicroRNA21 Imaging.
微小RNA（miRNA）在癌症发生发展中发挥重要作用，被视为早期预后评估的潜在生物标志物。本文提出一种新型生物传感系统，用于实现癌细胞内 microRNA21（miR21）的荧光成像。该系统由两部分组成：一是优化的“关-开”双链 DNA（dsDNA）荧光探针，通过高效的链置换反应检测 miR21；二是强效载体囊泡——非离子囊泡（SP...
A Biosensor Based on Interchain Reactions for the Detection of Acetamiprid and the Construction of Basic Logic Gates OR and AND.
本文提出一种计算机辅助、无酶无标记的荧光DNA适配体传感器，用于检测农药啶虫脒。该体系由啶虫脒适配体Apt与其互补链C-apt形成的双链，以及两个发夹探针Hp1和Hp2组成。当目标啶虫脒存在时，Apt特异性结合靶标并释放触发链C-apt；C-apt打开Hp1并引发链置换反应，同时催化Hp1与Hp2自组装，使Hp2中富含鸟嘌呤的茎区暴...
Ultrasensitive Photoelectrochemical Biosensor Based on Novel Z-Scheme Heterojunctions of Zn-Defective CdS/ZnS for MicroRNA Assay.
微小RNA（miRNA）的灵敏准确检测对肿瘤标志物早期临床诊断具有重要意义。本文开发了一种新型光电化学生物传感器，基于锌空位介导的直接Z型CdS/ZnS异质结（CSZS-VZn），用于超灵敏、高选择性检测miRNA-122。所制备的Z型异质结纳米复合材料具有缺陷能级特性，可使光生载流子停留在锌空位缺陷能级，并与CdS价带中的光生空穴...
Recent advances of fluorescent biosensors based on cyclic signal amplification technology in biomedical detection.
循环信号放大技术已被广泛用于核酸、蛋白、酶、三磷酸腺苷(ATP)、金属离子、外泌体等重要生物分子的超灵敏检测。由于这些生物分子在复杂生物样品中含量低，传统检测方法难以满足快速、简便的疾病诊断与监测需求。基于循环信号放大技术的荧光生物传感器因操作简便、成本低、时间短、灵敏度高和特异性好而成为研究热点。本文系统介绍了滚环扩增(RCA)、...
ZnSe nanodisks:Ti
本文首次制备了ZnSe纳米盘:Ti3C2 MXene（ZnSeNDs:Ti3C2）复合材料。基于其优异的光电化学性能，并结合无酶toehold介导链置换反应，构建了用于检测非小细胞肺癌生物标志物ctDNA KRAS G12D的光电化学生物传感器。ZnSe纳米盘通过两步水热法在Ti3C2 MXene表面原位生长；MXene的高导电性和...
Target-Activating and Toehold Displacement Ag NCs/GO Biosensor-Mediating Signal Shift and Enhancement for Simultaneous Multiple Detection.
本文报道了一种基于多色银纳米团簇/氧化石墨烯（Ag NCs/GO）杂化材料的可激活荧光生物传感器。该材料在目标响应下发生构型转变，借助熵驱动、无酶的 toehold 介导链置换反应实现荧光发射位移与增强。作者设计了两条荧光 Ag NCs 合成路线，用于构建 toehold 置换型 Ag NCs/GO 生物传感器。以流感 A 病毒 H...
Label-Free and Sensitive Electrochemical Biosensor for Amplification Detection of Target Nucleic Acids Based on Transduction Hairpins and Three-Leg DNAzyme Walkers.
核酸是疾病早期诊断中可靠的生物标志物。本文首次将转导发夹（THP）与toehold介导链置换反应（TSDR）巧妙结合，构建了一种无标记、高灵敏的电化学传感系统，用于靶核酸的扩增检测。以microRNA-155（miR-155）为模型靶标，作者基于电化学和双偏振干涉（DPI）技术，详细研究了识别过程中DNA的构象状态。在THP辅助下，...
Recent advances in DNA walker machines and their applications coupled with signal amplification strategies: A critical review.
DNA walker 是一类动态纳米机器，已成为生物学领域研究热点。其驱动力主要来源于链置换反应、蛋白酶/DNAzyme 反应和构象转变。凭借高方向性、灵活性和高效性，DNA walker 可沿一维、二维和三维轨道逐步自主运动，在生物传感、材料组装与合成以及癌症早期诊断等方面具有广阔应用前景。尤其值得注意的是，DNA walker ...
One-step enzyme-free detection of the miRNA let-7a via twin-stage signal amplification.
微小RNA（miRNAs）在多种生物过程中发挥重要作用，其异常表达与癌症及多种疾病发生发展相关，因此灵敏准确检测 miRNA 对疾病早期诊断和治疗具有重要意义。本文首次提出一种无酶荧光检测策略，用于 let-7a 的传感检测，该策略将链置换反应（SDR）与杂交链反应（HCR）相结合，实现双级信号放大。所构建的传感器可用于 let-7...
Enzyme-free electrochemical biosensor based on double signal amplification strategy for the ultra-sensitive detection of exosomal microRNAs in biological samples.
外泌体包裹的miRNA因受脂质膜保护而不易被核糖核酸酶降解，其检测对癌症早期诊断具有重要意义。然而，外泌体miRNA丰度低且变化细微，限制了临床应用。本文基于双信号放大策略构建了一种无酶电化学生物传感器，用于高灵敏检测外泌体miRNA。该放大策略包括两步：靶miRNA诱导的链置换反应（SDR）循环放大，以及链霉亲和素-生物素相互作用...
An off/on thrombin activated energy driven molecular machine for sensitive detection of human thrombin
本文报道了一种新型双开/关凝血酶荧光适配体传感器，将能量驱动的靶标诱导链置换反应与非酶催化剂循环DNA分子机器相结合。首先，凝血酶与适配体链特异性结合，诱导链置换并释放FAM标记的催化剂链，该催化剂链作为DNA分子机器的触发器。随后，催化剂链通过核酸杂交和分支迁移启动分子机器，使DNA底物发生熔解与再杂交。在该工作模型中，DNA分子...
Intense electrochemiluminescence from an organic microcrystal accelerated H
本文开发了一种有机微晶——9,10-二苯基蒽微晶（DPA MCs），作为新型电化学发光（ECL）共反应物加速器，用于无过氧化氢（H2O2）鲁米诺体系。DPA MCs 可富集溶解氧并催化其还原生成更多活性氧（ROS），尤其是超氧自由基（O2•−），从而显著增强鲁米诺 ECL 信号。基于该鲁米诺/溶解氧/DPA MCs 三元 ECL 体...
Strand displacement-triggered G-quadruplex/rolling circle amplification strategy for the ultra-sensitive electrochemical sensing of exosomal microRNAs.
新兴证据表明，外泌体 microRNA 是肿瘤早期诊断与预后评估的潜在生物标志物。本文设计了一种由链置换反应启动的 G-四链体/滚环扩增（RCA）策略，用于高特异、高灵敏地电化学检测外泌体 microRNA。当存在外泌体 miRNA-21 时，锁定核酸（LNA）标记的 toehold 介导链置换反应（TMSDR）被启动，释放输出探针...
A ratiometric electrochemical DNA biosensor for detection of exosomal MicroRNA.
癌细胞来源外泌体 microRNA（miRNA）的灵敏、选择性检测对肿瘤诊断具有重要意义。本文开发了一种基于锁核酸（LNA）修饰“Y”形结构的比例电化学 DNA 生物传感器，用于检测外泌体 miR-21。当 miR-21 存在时，LNA 辅助链置换反应在“Y”形结构上被激活，引起结构变化并增大信号比，该信号比反映电极表面与标记在“Y...
Strand Displacement Strategies for Biosensor Applications.
本文综述了基于DNA链置换反应（SDR）的生物传感器策略。SDR利用Watson–Crick碱基配对的热力学差异，由底物链、启动链和输出链组成，通过toehold引导启动链入侵并置换输出链，可无酶级联并动态调控。作者系统总结了SDR在光学与电化学传感中的应用：核酸检测包括纸基toehold switch、球形核酸金纳米颗粒NanoF...
Ultrasensitive biosensor for microRNA-155 using synergistically catalytic nanoprobe coupled with improved cascade strand displacement reaction.
microRNA 是基因表达和生理调控的关键分子，可作为癌症早期诊断与治疗的可靠生物标志物。本文构建了一种基于协同催化纳米探针和改进 toehold 链置换反应（TSDR）的高灵敏电化学生物传感器，用于检测 microRNA-155（miR-155）。该传感器以金电极为基底，将四面体 DNA 纳米结构（TDNs）有序固定于电极表面，...
A triple-amplification differential pulse voltammetry for sensitive detection of DNA based on exonuclease III, strand displacement reaction and terminal deoxynucleotidyl transferase.
本研究构建了一种用于DNA检测的高灵敏、高特异性电化学生物传感器。该传感器利用外切酶III（Exo III）辅助的双重循环放大与toehold介导的链置换循环放大，实现目标DNA的三重循环扩增，从而在电极表面产生大量Y形DNA结构。随后采用末端脱氧核苷酸转移酶（TDT）介导的级联信号放大策略，催化生物素-dUTP反复掺入Y形DNA的...
Enzymatic Biofuel-Cell-Based Self-Powered Biosensor Integrated with DNA Amplification Strategy for Ultrasensitive Detection of Single-Nucleotide Polymorphism.
基于酶生物燃料电池（EBFC）的自供电生物传感器无需外部电源、仪器简单且易于微型化，但常受灵敏度和特异性限制。本研究提出一种结合toehold介导链置换反应（SDR）与DNA杂交链反应（HCR）的自供电生物传感器，用于单核苷酸多态性（SNP）的超灵敏、选择性检测。设计中，带外部toehold的发夹捕获探针（CP）作为传感开关；当存在...