A novel biosensor for ultrasensitive detection of fungal genes.
真菌感染，尤其是组织胞浆菌病，因高发病率和死亡率成为日益严重的公共卫生问题，而传统培养诊断耗时长，难以满足快速诊断需求。本文报道一种低成本、稳健的核酸传感器，用于在全血和支气管肺泡灌洗液（BAL）中快速检测组织胞浆菌（H. capsulatum）特征基因。检测采用固定于链霉亲和素包被96孔板上的生物素化捕获探针与靶DNA杂交，随后加...
Pocketable Biosensor Based on Quartz-Crystal Microbalance and Its Application to DNA Detection.
石英晶体微天平（QCM）可测量纳克级质量变化。当受体固定于QCM传感表面时，器件可通过捕获分子引起的质量变化检测化学分子。尽管QCM已用于无标记生物分子相互作用分析，但高灵敏度QCM多为台式设备。本研究利用智能手机和可穿戴设备中的小型电子元件与薄膜电池，制备了IC卡尺寸、可电池供电的便携式QCM器件。为验证其作为生物传感器的适用性，...
An electrochemical biosensor for the rapid genetic identification of Musang King durian.
全球存在超过200个榴莲品种，其中猫山王（Musang King, MK）是最受推崇的优质品种。早期鉴定该优质品种对于防止非正宗MK榴莲品种至关重要，但MK的形态特征与其他品种几乎相同。目前榴莲品种鉴定主要依靠叶形、果形、香味、口感和种子形状评价，需要专业人员观察。为实现MK品种的快速鉴定，作者首先利用叶绿体基因组的6个基因候选对1...
Gold nanogap impedimetric biosensor for precise and selective
灵芝属是常见木材腐生真菌，可造成单子叶、双子叶及裸子植物根腐和茎腐，并影响马来西亚油棕、橡胶等作物，但不同种间影响差异较大。由于灵芝化学成分复杂，提取和鉴定其生理活性成分通常耗时且需大量生物测定。本研究采用小于20 nm的金电极，通过化学控制刻蚀制备2、10和20 nm三种纳米间隙电极，并利用含纳米间隙垫电极的AutoCAD掩模及光...
Fabrication of Silicon Nanowire Sensors for Highly Sensitive pH and DNA Hybridization Detection.
本研究采用电子束光刻（EBL）结合互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺，自上而下制备了高灵敏度硅纳米线（SiNW）传感器，实现器件微型化及几何与表面性质的均匀可控。通过设计不同宽度和数量的 SiNW，研究其对 pH 的响应。单根 60 nm 宽 SiNW 器件表现出理想 pH 响应 18.26×10^6 Ω/pH，并在 pH 4–1...
Methylene Blue functionalized carbon nanodots combined with different shape gold nanostructures for sensitive and selective SARS-CoV-2 sensing.
本文报道了一种用于 SARS-CoV-2 检测的 DNA 电化学传感平台。作者通过微波法一步合成亚甲基蓝功能化碳纳米点（MB-CDs），将氧化还原活性亚甲基蓝共价嵌入碳点结构，使其对双链 DNA 的结合强于单链 DNA，可作为杂交事件的选择性电化学指示剂。同时，采用种子介导法制备金纳米颗粒与金纳米三角形混合物（AuNs），喷涂修饰一...
Biosensor prototype for rapid detection and quantification of DNase activity.
脱氧核糖核酸酶（DNase）是切割DNA磷酸二酯键的酶，广泛存在于唾液、血液和汗液等体液中。快速、灵敏地检测DNase活性对制药和生物技术行业的质量控制非常重要；临床诊断中，DNase活性升高可能与癌症等疾病相关。本文报道了一种用于测定多种液体中核酸酶活性的新型生物电子装置。该系统由传感器电极、用于最大化DNase切割速率的定制DN...
Paving the way to point of care (POC) devices for SARS-CoV-2 detection.
本文报道了一种用于 SARS-CoV-2 病毒即时检测（POC）的便携式、低成本、电子自动化电化学 DNA 生物传感器。该装置由便携式恒电位仪、一次性碳丝网印刷电极（CSPE）传感平台和杂交室组成，恒电位仪可控制施加于电极的电位并采集电流响应。系统采用 Raspberry Pi 3B+ 主控板、LMP91000 恒电位仪前端、ADS...
GeomBD3: Brownian Dynamics Simulation Software for Biological and Engineered Systems.
GeomBD3 是一款用于生物与工程体系的稳健布朗动力学模拟软件包，可设计、运行并分析不同环境和排列中的天然或人工体系。模拟采用全原子刚性分子模型，配体按过阻尼朗之万动力学扩散，并通过静电、Lennard-Jones 和配体去溶剂化势相互作用。程序可自动计算任意用户定义结合判据下的分子缔合速率、表面停留时间和结合统计，并借助辅助脚本...
Effects of Amine Linkers with Different Carbon Chain Lengths at Guanine-Rich Polynucleotides on Chemical Interface Damping in Single Gold Nanorods.
DNA功能化金纳米颗粒已用于生物传感器开发和药物递送等应用，但多核苷酸链对单金纳米颗粒化学界面阻尼（CID）的影响尚未见报道。本研究采用总内反射散射（TIRS）方法测量金纳米棒（AuNRs），揭示胺基（NH2）连接的富鸟嘌呤DNA通过氮原子与金表面相互作用诱导的CID效应，并阐明NH2与DNA之间线性碳链长度（NH2-Cn-DNA，...
Electrochemical genosensor based on gold nanostars for the detection of
大肠杆菌O157:H7是一种肠出血性大肠杆菌，因污染水和食品可引发严重公共卫生事件，因此其快速准确检测对环境监测和人类健康具有重要意义。本文报道了一种简单、灵敏的电化学DNA生物传感器，通过靶向Z3276基因标记用于河水中的大肠杆菌O157:H7检测。所设计的金电极表面修饰金纳米星和氨基化特异性探针，构建基因传感器；采用循环伏安法和...
Graphene-Oxide and Ionic Liquid Modified Electrodes for Electrochemical Sensing of Breast Cancer 1 Gene.
本研究制备了氧化石墨烯（GO）与离子液体（IL）复合修饰的一次性铅笔石墨电极（GO-IL-PGE），并将其用作乳腺癌易感基因1（BRCA1）的电化学检测平台。采用扫描电子显微镜（SEM）、循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）对GO-IL修饰电极进行表征。核酸杂交过程通过差分脉冲伏安法（DPV）直接测定鸟嘌呤氧化信号进行监测，无...
Electrochemical Detection Platform Based on RGO Functionalized with Diazonium Salt for DNA Hybridization.
本文提出一种基于还原氧化石墨烯（RGO）的改进型无标记电化学 DNA 杂交检测平台。以商用丝网印刷碳电极（SPCE）为基底，先经预处理和滴涂氧化石墨烯（GO）并电化学还原得到 RGO/SPCE，提高导电性与电子转移能力；随后通过原位生成 4-氨基苯甲酸重氮盐并在电极上电还原，将芳基羧基（Ar-COOH）共价接枝到 RGO 表面，为氨...
Surface Functionalized Anodic Aluminum Oxide Membrane for Opto-Nanofluidic SARS-CoV-2 Genomic Target Detection.
本文报道了一种基于纳米孔阳极氧化铝（AAO）膜的超薄高灵敏SARS-CoV-2检测平台。通过表面功能化，AAO膜可实现对SARS-CoV-2基因组靶标的高效捕获与识别，检测基于DNA-DNA和DNA-RNA杂交。为将探针寡核苷酸固定在AAO膜上，首先利用紧凑型真空渗入模块在孔表面涂覆连接试剂3-氨丙基三甲氧基硅烷（APTMS）和戊二...
Flex Printed Circuit Board Implemented Graphene-Based DNA Sensor for Detection of SARS-CoV-2.
自世界卫生组织于2020年3月宣布新冠疫情为全球大流行以来，开发高灵敏度诊断平台成为迫切需求。病毒RNA检测对早期和无症状感染具有最高灵敏度与特异性。本研究开发了一种无标记基因传感器，以石墨烯为工作电极并嵌入柔性印刷电路板（FPCB），用于SARS-CoV-2的快速、灵敏、无扩增和无标记检测。为便于液体处理，传感器集成用户友好储液腔...
Strategies for the preparation of non-amplified and amplified genomic dengue gene samples for electrochemical DNA biosensing applications.
电化学生物传感器用于真实基因组样本检测具有挑战，因为复杂结构和低基因组浓度导致电流信号不一致且偏低。本文强调基于真实样本，使用亚甲基蓝（MB）作为氧化还原指示剂，对未扩增和扩增登革病毒基因样本进行处理，使其可直接用于DNA电化学传感系统。未扩增cDNA制备主要步骤为cDNA转换、热变性和超声处理。使用RT-PCR制备扩增cDNA时，...
A Novel Method That Allows SNP Discrimination with 160:1 Ratio for Biosensors Based on DNA-DNA Hybridization.
摘要指出，高信噪比（SBR）和高单核苷酸多态性（SNP）判别比是临床 DNA 生物传感器的关键。本文提出 SWAT 方法，用于基于 DNA-DNA 杂交的生物传感器，使同一平台可检测多种病原体，并在 10^1–10^4 copies/test 的动态范围内实现超过 160:1 的 SNP 判别比。SWAT 方法通过确定 SNP 判别...
Detection of the Chilli Leaf Curl Virus Using an Attenuated Total Reflection-Mediated Localized Surface-Plasmon-Resonance-Based Optical Platform.
本文报道了一种基于纳米颗粒的光学生物传感平台，用于检测靶标特异性植物病毒DNA。作者利用衰减全反射（ATR）倏逝波吸收法，在胺功能化表面上研究金纳米颗粒（AuNPs）的结合动力学，并通过监测AuNPs的局域表面等离子共振（LSPR）吸收峰建立折射率传感表面。该表面进一步用于靶标特异性免疫球蛋白G（IgG）抗体—抗原相互作用，将IgG...
Silicene Quantum Capacitance Dependent Frequency Readout to a Label-Free Detection of DNA Hybridization- A Simulation Analysis.
脱氧核糖核酸（DNA）杂交可用于检测疾病相关基因表达，是重要的分子诊断工具。已有研究利用石墨烯基离子敏感场效应晶体管（ISFET）检测DNA杂交。硅烯（silicene）是结构类似石墨烯的二维硅同素异形体，因独特的电学、力学和传感特性受到关注。本文提出一种由硅烯层和电解液层构成的ISFET结构，用于无标记检测DNA杂交。当DNA杂交...
Out-of-Equilibrium Measurements of Kinetic Constants on a Biosensor.
传统动力学常数测量通常在平衡态进行，尤其当结合速率常数 kon 较低时，可能需要较大样品体积。若采用非平衡测量，样品会被流动的运行缓冲液稀释，导致结果偏差。在样品量有限的生物化学和医学应用中，亟需低体积动力学测量工具。本文结合实验、数值模拟与建模，提出一种基于表面等离子共振（SPR）的非平衡测量方法，将流动稀释效应转化为可校正因素，...