新型生物传感器需要在低浓度下检测生物分子，以支持早期疾病诊断。纳米机械生物传感器在医学诊断中前景广阔，但低浓度检测要求谐振器具有足够大的分子结合表面积。本文报道了一种基于光子晶体纳米线阵列的低浓度机械生物传感器。该器件在 Si/SiO2 双层薄膜上制备有序垂直硅纳米线阵列，形成高表面积/体积比（10^8 m^-1）和先进质量-面积分...
本文报道了一种由天然 β-淀粉样蛋白（Aβ）肽与生物素化 Aβ 肽共组装形成的一维纳米纤维阵列，用于生物分子传感。生物素基团使多种生物分子探针可连接至纳米纤维，从而将蛋白自组装体转化为微型生物传感器。作者将 DNA 探针固定于纤维上，用于检测互补 DNA 序列；所构建的“DNA-纳米阵列”在 10 μL 样品中达到亚阿摩尔级检出限（...
DNA 在人体中具有重要作用，DNA 损伤与阿尔茨海默病及多种癌症密切相关，因此亟需灵敏、特异的 DNA 检测方法。本文报道了一种基于石墨烯与 DNA 偶联金纳米粒子组装的电化学生物传感器。该传感器以石墨烯修饰玻碳电极为平台，利用石墨烯与单链 DNA 碱基间的 π-π 堆积作用，将捕获探针 cDNA1 直接固定于电极表面，并用封闭探...
本文构建了一种基于分子识别技术的新电化学生物传感器用于DNA检测。该传感方案采用新型双标记DNA探针（DLP），呈茎环结构，3'端标记dabcyl作为客体分子，5'端标记Pb纳米颗粒作为电化学标记以指示杂交。α-环糊精修饰电极（α-CD/MCNT/GCE）用于捕获DNA杂交体。无靶标时，DLP处于“闭合”状态，由于空间位阻，dabc...
本文首次将信号开启（signal-on）策略与切口内切酶辅助电化学信号放大（NEAESA）相结合，开发了一种用于序列特异性DNA检测的新型高灵敏电化学生物传感器。5′端巯基修饰的发夹探针（HP）通过Au–S键固定于金电极表面，其包含靶DNA识别序列。HP修饰电极与靶DNA杂交形成双链后，加入切口内切酶N.BstNB I，对双链中的H...
本文报道了一种新型半导体硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）生物传感器阵列，用于核酸的超灵敏、无标记和实时电学检测。作者采用与互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺兼容的各向异性自停止湿法刻蚀技术，自上而下制备出尺寸均一、高长径比的单晶硅纳米线阵列。硅纳米线具有三角形截面，宽度可控制在20–200 nm，表面具有较高比表面积，并可...
本文报道了一种基于银纳米颗粒聚集的电化学生物传感器，用于检测短DNA寡核苷酸形式的枯草芽孢杆菌（Bt）转基因序列。首先将硫醇修饰的捕获DNA（cDNA）固定于金（Au）电极表面，随后目标DNA（tDNA）与固定化cDNA杂交。接着，由生物素化银纳米颗粒功能化的探针DNA（pDNA）与固定tDNA结合，形成单银纳米颗粒标记（SAg l...
本文首次报道一种基于单壁碳纳米管（SWNTs）的简单电化学 DNA（E-DNA）生物传感器制备方法。将亚甲基蓝（MB）标记的单链 DNA（ssDNA）探针与 SWNTs 结合，形成纳米材料–生物分子复合体，作为信号放大平台，促进电化学标记物与电极之间的电子转移。在无靶 DNA 时，该传感器产生较高的方波伏安（SWV）信号；当存在靶 ...
本研究采用铋固定碳纳米管电极（BCNE）对幽门螺杆菌（Helicobacter pylori, H. pylori）DNA 进行伏安法检测。循环伏安（CV）分析峰电位在 0.4 V 还原扫描处获得；在最优方波（SW）剥离条件下，诊断工作范围为 0.72–7.92 μg/mL H. pylori DNA（11 个浓度点）。在 240 ...
本文报道了一种简单、无标记、超高灵敏且高选择性的电化学生物传感器，用于唾液中口腔癌相关DNA物种（ORAOV1）检测。该传感器以金电极为基底，3′端巯基修饰的信号探针（Sp）通过S–Au键固定，并用2-巯基乙醇（MCH）封闭形成混合单分子层。Sp包含目标识别序列和富含G序列，且识别序列内嵌N.BstNB I切口内切酶识别位点。当完全...
本文报道一种基于折射率的光纤环腔衰减倏逝场（FLRD-EF）生物传感器。传感信号为环腔衰减时间常数，利用激光脉冲在光纤环路中多次往返，使检测灵敏度随通过次数增强。传感器头采用部分刻蚀单模光纤，通过倏逝场与外部介质相互作用实现无标记检测。作者演示了三种不同单链DNA和一种大肠杆菌在去离子水溶液中的体相折射率检测，并证明不同DNA因体相...
食品过敏是当前重要的食品安全问题。为保护过敏人群，许多国家要求对食品中的潜在过敏原进行标签标识，因此需要快速、可靠且可高通量检测的方法。本文报道了一种基于硅基光学薄膜生物传感器芯片的食品过敏原快速识别方法。该方法利用两套四重 PCR 体系同时扩增大豆、小麦、花生、腰果、虾、鱼、牛肉和鸡的特异性 DNA 片段，并将 5' 端醛基修饰的...
生物传感器读出信号可通过优化换能器表面设计，使固定识别元件与目标分析物实现最佳相互作用而增强。基因传感器中，固定DNA捕获探针的间距与取向需精确控制，以最大化表面杂交并结合信号。本文提出一种基于玻璃碳电极（GCE）表面纳米结构化的新方法，用于开发高灵敏电化学生物传感器。通过电化学成核在GCE上依次沉积金纳米颗粒，形成随机分布的致密金...
由于稀土掺杂纳米晶在显示器件、光通信、固态激光、催化和生物标记等应用中具有潜力，其可控合成受到广泛关注。本 Account 总结了清华大学李亚栋课题组在稀土掺杂纳米晶合成、光学-磁学性质及应用方面的进展。自2005年提出液-固-溶液（LSS）纳米晶合成策略以来，作者制备了一系列单分散胶体氟化物、氧化物、氢氧化物、正钒酸盐、硫氧化物、...
本文报道了一种用于序列特异性DNA敏感检测的电化学方法。以辣根过氧化物酶(HRP)功能化的Fe3O4纳米颗粒作为信号放大源，通过层层自组装(LbL)技术将高含量HRP吸附在Fe3O4纳米颗粒表面，制备HRP功能化Fe3O4纳米颗粒。随后，利用金纳米颗粒(Au NPs)作为桥梁，将硫醇化信号探针和稀释探针固定在HRP功能化Fe3O4纳...
为分析溶液中DNA片段序列，本文引入一种双色DNA检测方法，结合金属增强荧光（MEF）效应与微波加速DNA杂交。该方法基于新的“捕获与信号”技术，即在同一孔中利用固定在银岛薄膜（SiF）上的互补锚定单链DNA，同时特异性识别两种目标DNA序列。共价连接在ssDNA片段上的荧光标记Alexa 488和Alexa 594充当生物传感器识...
本文设计并合成了一类兼具双链DNA嵌入功能与电活性单体结构的双功能分子，包括对称的EDOT-ND-EDOT和非对称的EDOT-ND-Os，其中ND为萘二酰亚胺，EDOT为3,4-乙烯二氧噻吩，Os为Os(bpy)2配合物。UV-Vis和循环伏安结果表明，EDOT-ND-Os可与双链DNA发生嵌入，并保留Os2+/Os3+氧化还原活性...
基于量子点(QDs)和全内反射荧光(TIRF)的新型生物传感平台实现了超灵敏DNA检测，对表面结合目标DNA的检出限达3.2 amol。可重复使用的传感表面通过异双功能试剂将链霉亲和素共价固定于光纤探针的自组装烷硫醇单分子层上制备；链霉亲和素作为通用结合元件用于固定生物素化单链DNA(ssDNA)。该ssDNA修饰光纤探针通过DNA...
常规光电化学测量必须依赖物理光源，而不同光电活性材料的激发波长不同，常需单色器，使仪器复杂且不利于便携化。本文首次提出以化学发光反应替代物理光源的光电化学（CLE）检测策略，并用于DNA生物传感器。作者选择CIPO–H2O2–9,10-二苯蒽作为化学发光体系，在注入过氧化氢后产生约440 nm蓝光，可激发嵌入双链DNA中的光电活性材...
本文报道了一种基于辣根过氧化物酶（HRP）–金纳米颗粒（Au-NP）双标记和侧流层析试纸条生物传感器（LFSB）的超灵敏核酸生物传感器（NAB）。该工作在前人研究基础上优化了HRP–Au-NP–DNA偶联物的制备，发现十二烷基硫酸钠（SDS）以及巯基化DNA和HRP在Au-NP表面的固定顺序对提高检测灵敏度具有重要作用。经系统优化后...