DNA纳米颗粒凭借分子可编程性、生物相容性和结构精确性，已成为可穿戴与植入式生物传感器的有力平台。本文系统阐述两类DNA基传感材料：DNA水凝胶和DNA折纸，并总结其制备工艺、传感机制及器件级应用。DNA水凝胶作为柔软、含水且刺激响应的信号转导介质，可用于汗液细胞因子检测，检出限可达pg·mL−1，也可与微针集成实现飞摩尔级miRN...
在化学生物学领域，DNA折纸技术受到广泛关注。该技术通过像折纸一样折叠DNA链，将其组装成预定形状，从而构建复杂的纳米级结构，是纳米技术的重要突破。相比之下，蛋白质或较短肽的折叠机制与折叠结构控制一直较为困难。近年来，蛋白质折纸、肽折纸以及从头设计肽等技术的进展，使构建多种纳米结构并创制功能分子成为可能。这些方法预示着一种新的分子设...
过去几年，DNA折纸技术凭借DNA分子无可比拟的自组装能力取得显著进展。作为高度可编程、可寻址且生物相容的纳米材料，DNA折纸已在细胞支架构建、抗菌药物递送和超分子酶组装等生物医学领域得到广泛应用。为拓展其应用场景，研究者开发了能够主动识别并定量报告靶标的DNA折纸结构。光学DNA折纸生物传感器因使用快速、灵敏且易于实施而具有前景，...
病毒和细菌表面常呈现空间重复的分子排布，而具有多个结合域的免疫球蛋白与这类多价抗原表面的相互作用机制仍不清楚。作者建立了一套用于构建抗体与模式化抗原基底相互作用机制模型的流程。该框架依赖固定在传感器表面的DNA折纸纳米结构，并在其表面精确放置抗原，利用模式化表面等离子共振（PSPR）获取结合动力学数据。作者将PSPR信号转换为每个纳...
基于纳米孔的技术显著扩展了无标记单分子传感、核酸（DNA、RNA和蛋白质）测序及其他生物技术应用的工具库。目前，生物来源、固态制备、混合型以及新近化学合成的类离子通道等多种纳米孔，已被用于生物分子的快速单分子传感和诊断应用。在数百纳米尺度上，DNA纳米技术，尤其是DNA折纸器件，能够组装复杂且动态的三维纳米结构，包括尺寸和形状可精确...
自2010年以来，DNA纳米技术迅速发展，使DNA不再仅作为遗传物质，而成为构建生物传感器的新型材料。核酸探针具有与目标基因互补杂交、可形成DNAzyme、DNA连接体和适配体等多种功能结构，并可在5′或3′端引入巯基、氨基或荧光基团；通过连接体或DNA折纸还可构建多功能生物探针。与此同时，纳米材料推动了等离激元生物传感器的发展，提...
近年来，基于DNA的生物传感器因其化学性质稳健、传感功能可定制，被视为下一代生物医学检测装置的有力候选。与传统生物传感器相比，DNA基生物传感器具有检测靶标范围更广、使用寿命更长、生产成本更低等优势。此外，精巧的DNA结构能够调控生物传感器界面附近的信号传导，从而显著提升传感器性能。为全面展示DNA生物传感器的优势，本文综述了DNA...
核酸纳米技术通过设计合成核酸链构建纳米级功能体系，其结构特性与构象多态性使其在生物传感中具有吸引力。本综述系统比较了分子信标（MB）和DNA折纸（DNA origami）两类核酸支架在生物传感中的最新进展。MB属于传统发夹茎环结构，通常两端标记荧光团和淬灭剂，靶序列与环区杂交后构象打开，引起荧光变化，可用于核酸、蛋白、金属离子和病原...
DNA的机械特性使其能够成为许多纳米技术应用中的结构元件和传感元件。虽然特异性碱基配对相互作用和二级结构形成是设计DNA纳米器件和生物传感器中最广泛利用的机制，但DNA固有的机械刚性和柔性常被忽视。本文讨论双链DNA刚性的生物化学和生物物理起源，以及盐、温度、序列和小分子等环境和内在因素如何影响它。随后，本文批判性地审视DNA弯曲刚...
生物传感器是响应外部刺激的小型智能器件，已广泛用于临床诊断、健康管理和环境监测等领域，但目前仍迫切需要制备高灵敏、高稳定、高可靠的传感器。DNA折纸技术不仅能构建任意二维/三维形状，还能精确调控不同功能分子的排布。对DNA折纸纳米结构进行功能化，可弥补传统DNA生物传感器的不足。本文主要依据不同信号输出策略，综述基于DNA折纸纳米结...
DNA折纸近年来成为设计和构建二维及三维纳米结构的有力技术。尽管已制备出大量结构，但面向体内生物医学应用时，如何赋予其识别和响应目标分子的能力仍是关键挑战。目标分子可为疾病标志物或细胞表面受体，响应可包括构象变化并释放治疗性载荷。核酸适配体非常适合该任务，并已开始用于DNA折纸设计。本综述总结了DNA适配体在DNA折纸结构中的应用实...
现有生物传感器通常由生物识别单元和物理化学换能单元组成。特异性来自分析物与识别元件之间的特异性相互作用，而灵敏度往往依赖连接识别与转导的化学放大步骤。虽然化学放大可增强信号，但会增加流程复杂度、引入额外噪声，并使识别与转导在时空上分离，降低实时响应。本综述讨论力化学生物传感器这一仿生传感策略，利用力化学耦合克服上述问题。通过监测单分...