汞离子（Hg2+）具有强毒性，对生态环境和人体健康构成严重威胁，亟需高灵敏检测方法用于环境监测。本文报道了一种基于纸基石墨烯的单链DNA（ssDNA）探针传感器，用于检测水相中的Hg2+。该传感器利用胸腺嘧啶-汞-胸腺嘧啶（T-Hg2+-T）配位化学实现特异性识别。为阐明探针结构对传感性能的影响，作者设计了桥接片段中连续鸟嘌呤（G）...
基因突变是多种重大疾病的核心致病因素，检测由突变引起的碱基错配在生物学和临床中具有重要意义。本研究提出一种高性能硼掺杂金刚石溶液门场效应晶体管（BDD-SGFET）生物传感器，采用金刚石微丝结构，用于无标记检测表皮生长因子受体（EGFR）基因突变相关碱基错配。通过 Silvaco TCAD 模拟评估金刚石微丝尺寸对器件电学性能的影响...
近年来，人类活动排放的汞持续增加，地表水中的汞沉降至沉积物，并在微生物作用下直接或间接转化为汞离子（Hg2+）化合物（如二甲基汞）。Hg2+ 具有高毒性和生物富集性，可在鱼、米等食品中积累，严重威胁人类健康。现有比色法和荧光生物传感器等实际 Hg2+ 检测方法常受灵敏度和选择性限制，亟需发展高灵敏、高选择的检测手段。DNA 成本低、...
传染病防控对快速、可及的诊断方法提出迫切需求。本研究开发了一种基于柔性基底的集成式现场诊断系统，用于快速检测白喉棒状杆菌（Corynebacterium diphtheriae）。系统由微流控聚合酶链式反应（micro-PCR）器件和电化学 DNA 生物传感器组成，二者均制备于柔性基底上。微流控 PCR 平台通过连续流动和分区控温实...
本研究通过金纳米粒子（AuNPs）修饰丝网印刷碳电极（SPCE），构建高导电表面用于检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）RNA。实验采用滴涂（DC）和喷涂（SC）法制备 SPCE/AuNP 电极。硫基单链 DNA（ssDNA）探针经 Au–S 共价作用固定于金表面，并与目标 RNA 杂交，用差分脉冲伏安法（DPV...
合成毒品因成本低、易生产而深刻改变非法毒品市场，但现有毒品检测方法依赖复杂仪器，适用性有限，且常忽略pH波动带来的干扰，可能导致结果偏差。本文提出一种基于纳米限域生物传感器（NCBS）的共校准DNA探针策略，覆盖汗液pH 3–8范围，以显著增强目标信号识别。该NCBS在人工汗液中对卡西酮（Cat）表现出10^3–10^8 fM的线性...
随着感染性细菌致病效应不断增强，缺乏可靠高效的早期监测技术以阻止其对人类健康的长期影响，已成为日益突出的问题。因此，开发有效的病原菌早期检测方法，并实现高效连续监测，正成为全球公共卫生的首要目标。电化学生物传感器是实现该目标具有潜力的策略之一。近年来，利用生物受体修饰电极与目标生物分析物相互作用来识别目标物，是电化学传感策略中最常用...
现有食源性病原菌检测方法耗时、依赖复杂设备，且特异性与灵敏度有限。磁性纳米颗粒（MNPs）和金纳米颗粒（GNPs）等离子/比色生物传感器具有成本低、高通量、快速和准确等优点。本研究验证了 MNPs 与 GNPs 用于牛粪样本中大肠杆菌 O157:H7、肠沙门氏菌种、空肠弯曲菌和单核细胞增生李斯特菌的早期检测。以鼠伤寒沙门氏菌为模型，...
本研究构建了首个用于高灵敏检测柑橘黄龙病病原亚洲韧杆菌（Candidatus Liberibacter asiaticus, CLas）的无标记电化学 DNA 探针生物传感器。基于 CLas 外膜蛋白（OMP）基因的特异性序列设计 OMP 探针，使其与互补靶序列杂交。利用循环伏安法和电化学阻抗谱监测修饰金电极表面 [Fe(CN)6]...
单核苷酸多态性（SNP）是人类基因组中最常见的遗传变异形式，也是个体差异的主要来源，并已成为临床诊断与治疗的重要标志。恶性肿瘤、心血管疾病、遗传代谢病和自身免疫病等多种疾病均与单核苷酸变异相关，因此准确识别SNP对理解基因功能和个体健康具有重要意义。长期以来，SNP检测面临制备与操作简便、亲和力和特异性高、成本低等关键挑战。生物传感...
由病原体污染的食品可引发食源性疾病并造成社会经济影响。现有食品病原体检测方法虽多，但常操作复杂且需要专业人员。本文提出一种基于纺织有机电化学晶体管（OECT）的生物传感器，用于检测食品中的单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）。该传感器以聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）作...
生物材料是与生物系统相互作用的物质，已被广泛研究以理解生命体并获得科学启发（如仿生）。然而，生物材料的许多方面尚未完全理解。由于液晶相普遍存在于生物材料中（如胆固醇、两亲物、DNA、纤维素、细菌），大量研究尝试用液晶概念解决未决问题。本综述介绍这些研究，探讨生物材料与液晶之间的相互作用关联。首先，我们介绍DNA、纤维素纳米晶体和细菌...
纳米生物传感器平台因便捷、高效而成为传染病诊断的有前景方法。金纳米颗粒（AuNPs）具有光学、电学、理化性质及强生物分子结合能力，被广泛应用于检测。本研究构建AuNP-探针偶联纳米生物传感器，靶向利什曼原虫（Leishmania spp.）ITS2片段，采用比色法和扩增法进行检测。非扩增法将10 µL DNA与4 µL探针杂交，再加...
本研究开发了一种基于花菁3（Cy3）的新型生物偶联荧光传感器，用于通过荧光共振能量转移（FRET）检测与2019冠状病毒病（COVID-19）相关的目标DNA或从COVID-19样本中提取的RNA。研究选择SARS-CoV-2基因组中的一段特定序列作为互补DNA（目标DNA）部分，并将该目标序列的反向链设计为两段：一段连接Cy3有机...
近期呼吸道病毒尤其是新冠和猪流感的暴发，凸显了快速床边检测方法的迫切需求。猪流感病毒是呼吸道高传染性病毒，及时、高特异、高敏感地检测对降低发病率和死亡率至关重要。将病毒基因片段克隆到非感染性载体中，有助于开发检测方法、疫苗及其他研究。本研究通过克隆 H1N1 pdm09 病毒血凝素（HA）基因片段开发生物传感器。HA 基因片段被克隆...
快速检测食源性致病菌如大肠杆菌O157对降低食源性疾病及其并发症发生率至关重要。金纳米颗粒（GNP）具有独特比色性质，可用于开发低成本、易获取的生物传感器。本研究设计了一种GNP比色生物传感器，用于在目标大肠杆菌O157:H7 DNA与非目标DNA样品之间进行肉眼区分。纯培养物提取DNA的结果表明，该传感器对目标DNA具有高特异性和...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）感染导致2019冠状病毒病（COVID-19）大流行，亟需快速、准确的床旁诊断工具。本文报道了一种用于特异性检测SARS-CoV-2并区分同源呼吸道病毒的电化学基因传感器。该传感器通过将巯基化捕获探针固定在马来酰亚胺修饰的磁性颗粒上构建，随后捕获探针与生物素化信号探针以三明治方式与...
人乳头瘤病毒（HPV）基因组中 E6 区相比其他区域具有更高的退火概率，更适合作为检测与筛查靶区。本研究首次针对 HPV 18 和 HPV 58 的 E6 区设计多病毒单链 DNA（ssDNA）探针，用于宫颈癌早期筛查中的多靶标检测，并作为电化学 HPV 生物传感器发展的基础。研究依次利用 GenBank、BLAST 和 Clust...
本研究开发了一种寡核苷酸DNA探针，用于DNA电化学生物传感器，以早期诊断新型冠状病毒感染（COVID-19）。作者首次将严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）N基因区域的病毒microRNA（miRNA）作为特异性检测靶标，并据此设计互补DNA探针。研究采用基本局部比对搜索工具（BLAST）、CLUSTLW多序列比对...
本研究提出并验证了一种基于碳纳米管（CNT）场效应晶体管（FET）的电学生物传感器，用于快速、选择性检测严重急性呼吸综合征冠状病毒 2（SARS-CoV-2）。器件以柔性聚酰亚胺（Kapton）为基底，采用溶液法沉积 99% 半导体性 CNT 网络，并通过光刻与蒸镀制备 Cr/Au 电极，使用 AZ1518 光刻胶封装以降低栅极漏电...