肠炎沙门氏菌通过污染新鲜食品和水体危害公共卫生，亟需快速检测技术以控制其传播。本研究设计了一种由特异性肠炎沙门氏菌适配体与杂交信号靶序列组成的捕获探针复合物，用于直接识别活肠炎沙门氏菌。当存在目标活菌时，适配体与菌体结合并释放单链靶序列，进而启动复制-切割反应，产生大量3′端带连接链的G-四链体结构。随后，该传感体系首次利用二次连接...
微小RNA（miRNA）是多种细胞内分子过程的转录后调控因子，其异常变化与多种疾病相关，但变化常较细微，浓度处于纳摩尔甚至更低水平。原位细胞/组织 miRNA 分析面临若干生物传感瓶颈，其中选择性不足和传感器降解造成高背景与假信号尤为困难。作者此前开发了用于 let-7a 的 reporter+probe 生物传感器，可减轻传感器降...
本文首次提出催化发夹组装编程 DNA 三叉接头（CHA-3WJ）策略，用于无酶、放大的目标 DNA 电化学检测。该策略利用目标 DNA 催化发夹组装（CHA）诱导的 toehold 与 branch-migration 结构域的邻近效应，在电极表面精确执行链置换反应，形成 DNA 三叉接头（DNA 3WJ）。HP2 的 5′端标记二...
17β-雌二醇（E2）是活性最强的环境内分泌干扰物之一，痕量检测对环境和公共健康具有重要意义。本文构建了一种无标记、无酶的三向G-四链体连接比色传感系统，用于E2的超灵敏放大检测。该系统将E2适配体序列偶联于DNA1的5'端，并与阻断链DNA2部分互补，使toehold 1*在无E2时被封闭。E2加入后诱导DNA1-DNA2解链，暴...
DNA折纸方法能够构建复杂的纳米尺度对象，可用于组织分子组分并作为可重构机械装置。对合成生物学而言，DNA折纸结构可递送至细胞内执行复杂的感知-响应任务，也可作为支架组织酶以增强合成。DNA折纸结构的设计较为复杂，通常需借助专用软件完成。本章介绍利用多种先进软件工具设计DNA折纸结构的流程。首先阐述计算DNA双螺旋之间交叉点位置的基...
本文设计了一种简单、超灵敏且特异性的电化学生物传感器，通过耦合目标诱导链置换与切口内切酶信号放大，用于检测枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）的特定DNA序列。目标DNA（TD）选自枯草芽孢杆菌16S rDNA高变区，采用差分脉冲伏安法（DPV）检测，线性范围为0.1 fM至20 fM，检出限为0.08 fM（3s空白...
尽管已有多种基于DNA链置换的分子器件设计，但尚无明确用于实现逻辑推演的系统。本文提出一种新的核酸生物传感器模型，利用DNA或RNA链编码简单诊断规则，例如“若DNA链1存在则疾病A”或“若DNA链1和DNA链2同时存在则疾病B”。该模型以链置换为基本操作，使编码规则与输入信号相互作用，并释放代表诊断结论的核苷酸链输出。输出信号既可...