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,...
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,...
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...
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,...
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...
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...
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...
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,...
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...
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...
本文报道了一种简便、无酶的 microRNA(miRNA)靶标触发链置换反应(SDR)信号放大策略,以二茂铁(Fc)作为信号分子,构建基于二维电活性碳化钼(Mo2C)的电化学生物传感器。在 miRNA-21 存在时,SDR 被启动,持续产生大量发夹 DNA1(HDNA1)与发夹 DNA2(HDNA2)双链;这些双链可被探针 DNA ...
本研究基于新型二维 DNA 纳米探针(DNP)和无酶目标循环放大,构建了一种用于超灵敏检测 microRNA-21(miRNA-21)的电化学生物传感器。该 DNP 由两条二茂铁(Fc)标记的双足 DNA 链 A2、A3 和单链 A1 组成,借助邻近连接分析(PLA)机制使 Fc 标记链靠近电极表面,具有较小空间位阻和较高稳定性,提...
本文提出一种新型自主DNA纳米机器,用于检测DNA。该机器将串联链置换反应与DNA walker相结合,并整体构建在金电极上,形成电化学生物传感器。目标DNA首先触发链置换循环,释放Pb2+依赖的DNAzyme;随后DNAzyme在金电极表面切割标记亚甲基蓝的底物DNA,实现自主行走和信号放大。在优化条件下,该电化学传感器对目标DN...
本研究报道了一种用于检测癌细胞来源外泌体中 microRNA(miRNA)的比例式电化学生物传感器。该传感器基于双足 DNA walker,可实现外泌体 miR-21 的阿托摩尔级检测。当 miR-21 存在时,DNA walker 被激活并沿 DNA 轨道连续行走,引起构象变化,使目标响应报告物与目标无关报告物产生的信号比显著升高...
本文提出一种等温、无酶、超高特异性和超灵敏的电化学 miRNA 检测方法,基于 toehold 介导链置换反应(SDR)与非酶催化发夹组装(CHA)循环。目标 miRNA 存在时首先触发 SDR,释放保护链,同时抑制与目标序列相似的干扰 miRNA,从而保证高判别因子,适用于存在大量相似干扰序列的痕量 miRNA 检测。释放的保护链...
本文报道了一种基于自发级联DNA分支迁移和双信号传感策略的通用型电化学生物传感器,用于核酸的高特异、高灵敏检测。目标链Ts通过链置换与二茂铁(Fc)标记信号探针Fc-S1结合,取代保护链Ps,形成Ts/Fc-S1双链;亚甲基蓝(MB)标记信号探针MB-S2则通过巯基化捕获探针Cp固定在金电极表面。随后,Ts/Fc-S1与MB-S2/...
尽管已有多种单核苷酸多态性(SNP)检测策略,开发省时、特异且可再生的电化学传感平台仍是现实目标。本研究构建了一种基于锁定核酸(LNA)整合和 toehold 介导链置换反应(SDR)的可再生生物传感器 ON-OFF 开关,用于 SNP 检测。设计带有外部 toehold 的 LNA 整合且亚甲基蓝(MB)标记捕获探针,使传感系统开...