A rapid and sensitive fluorescence biosensor based on plasmonic PCR.
利用金属纳米颗粒的等离激元PCR相比商用热循环仪在成本、体积和处理时间方面具有显著优势，但由于强荧光猝灭，基于等离激元纳米颗粒的PCR通常需要离心和凝胶电泳等额外后处理步骤，从而增加总诊断时间，抵消快速热循环带来的益处。本文报道了一种基于原位终点荧光检测的快速、灵敏的等离激元光热PCR（PPT-PCR）检测方法。该方法采用等离激元磁...
A Label-Free Diamond Microfluidic DNA Sensor Based on Active Nitrogen-Vacancy Center Charge State Control.
本文提出一种基于金刚石中氮空位（NV）量子色心电荷态操控的无标记生物传感器概念，并将其与构建在硼掺杂金刚石（BDD）上的电化学微流控流动池传感器相结合。该器件可设定于特定电化学电位，从而锁定特定化学反应，同时由NV中心提供传感功能。NV中心电荷态占据首先通过门电极施加偏压进行初始制备，随后通过暴露于待测带电分子而改变。作者通过无标记...
A review of specialty fiber biosensors based on interferometer configuration.
光纤生物传感器在公共卫生、环境科学、生物工程、疾病诊断和药物研发中受到广泛关注，生物分子的准确检测对控制疾病传播和监管决策具有重要意义。在众多光纤传感器中，基于特种光纤的光纤生物传感器具有生物相容性好、体积小、测量分辨率高、稳定性好和抗电磁干扰等优点。本文系统综述了四类基于特种光纤的干涉仪生物传感器：马赫-曾德尔干涉仪（MZI）、迈...
Gold nanorods-based lateral flow biosensors for sensitive detection of nucleic acids.
报道了一种基于金纳米棒（AuNR）的侧流核酸生物传感器（LFNAB），用于快速、高灵敏地可视化检测DNA。约60 nm长的AuNR作为有色标记物标记检测DNA探针（Det-DNA），捕获DNA探针（Cap-DNA）固定于试纸条检测区。在靶DNA（Tar-DNA）存在时，AuNR-Det-DNA、Tar-DNA与Cap-DNA通过Wa...
Construction of a CRISPR-Biolayer Interferometry Platform for Real-Time, Sensitive, and Specific DNA Detection.
聚簇规律间隔短回文重复（CRISPR）技术因高特异性被广泛用于核酸检测。本研究利用HaloTag与其烷烃氯配体之间高度特异且不可逆的结合，将失活CRISPR/Cas9（dCas9）进行生物素修饰，构建用于核酸检测的CRISPR生物传感器。该传感器制备简便，并能较好保留DNA识别能力。进一步将生物层干涉（BLI）技术与该CRISPR生...
DNA-targeted formation and catalytic reactions of DNAzymes for label-free ratiometric electrochemiluminescence biosensing.
本文提出一种无标记比率型电化学发光（ECL）传感策略，用于高灵敏检测目标DNA（T-DNA）。该策略基于G-四链体/血红素（G-quadruplex/hemin）对CdS量子点（QDs）和鲁米诺（luminol）ECL发射的调控，二者以H2O2为共同共反应物。传感器通过在玻碳电极（GCE）上逐步组装CdS QDs和发夹DNA（H-D...
Enhancing the Sensitivity of Photoelectrochemical DNA Biosensing Using Plasmonic DNA Barcodes and Differential Signal Readout.
光电化学生物传感器有望实现高灵敏度生物分析，但受生物基质背景波动影响显著。本文提出一种基于差分信号生成的光电化学（PEC）DNA 传感策略，通过在同一光电极上依次利用两个相关结合事件改善检测限、灵敏度和特异性。首先，未标记目标 DNA 与固定在 TiO2 光电极上的单链 DNA 探针杂交，引起光电流下降；随后，带有金纳米颗粒（AuN...
A sensitive biomolecules detection device with catalytic hairpin assembly and cationic conjugated polymer-assisted dual signal amplification strategy.
本文构建了一种基于催化发夹组装（CHA）、阳离子共轭聚合物（CCP）和氧化石墨烯（GO）的无酶均相荧光生物传感装置，用于 DNA 和蛋白质检测。CCP 与 CHA 共同提供双重信号放大，GO 在无靶标时抑制背景，使灵敏度高于传统 CHA 传感器。体系使用两条 5′ 端标记 6-羧基荧光素（FAM）的发夹 DNA 探针 H1 和 H2...
Highly sensitive detection of
金黄色葡萄球菌是医院感染和食源性疾病常见病原菌，亟需高灵敏检测方法。本文报道一种基于金纳米颗粒（AuNPs）和滚环扩增（RCA）的太赫兹（THz）超材料生物传感器，用于高灵敏检测金黄色葡萄球菌。RCA过程扩增金黄色葡萄球菌DNA片段，产生大量长单链DNA分子；这些分子与AuNPs偶联形成复合物，使样品折射率显著升高，从而增强超材料的...
An electrochemical DNA biosensor based on nitrogen-doped graphene nanosheets decorated with gold nanoparticles for genetically modified maize detection.
本文报道了一种基于氮掺杂石墨烯纳米片负载金纳米颗粒（Au/N-G）纳米复合材料的电化学生物传感器，用于转基因玉米MIR162事件的特异性检测。该传感器以玻璃碳电极为基底，将Au/N-G涂覆于电极表面，再通过硫醇–金相互作用将巯基化捕获探针DNA共价固定，并用6-巯基-1-己醇封闭非特异性位点。检测时，靶DNA与捕获探针杂交，亚甲基蓝...
Label-free detection of DNA by a dielectric modulated armchair-graphene nanoribbon FET based biosensor in a dual-nanogap setup.
本文提出一种双栅扶手椅型石墨烯纳米带场效应晶体管（DG-AGNRFET）生物传感器，用于无标记、小型化 DNA 检测。通过在上下栅氧化层中采用牺牲层刻蚀形成两个纳米间隙空腔，引入 DNA 生物分子后，探针 DNA 与目标 DNA 杂交形成双链 DNA，从而改变纳米间隙的介电常数并电学调制石墨烯纳米带通道，引起漏极电流变化。该研究重点...
Ultrasensitive colorimetric biosensor for BRCA1 mutation based on multiple signal amplification strategy.
比色生物传感器因成本低、操作简便、响应快和重现性好而受到关注，但灵敏度不足限制其应用。本文报道了一种基于三步多重信号放大策略的比色生物传感器，用于检测乳腺癌相关 BRCA1 基因突变。该传感器由捕获单元、信号单元和目标 DNA 构成三明治结构：巯基化捕获探针固定于金膜硅片表面，巯基化信号探针通过 Au–S 键固定在 Bi2Se3–A...
All-fiber all-optical quantitative polymerase chain reaction (qPCR).
实时荧光定量PCR（qPCR）通过实时扩增并测量目标DNA分子，已广泛应用于医学诊断、法医鉴定和农业检测等领域。尽管qPCR在实验室中成熟，但低成本、高速便携系统仍是现场常规应用的瓶颈。本文提出并演示了一种基于光子学的全光纤全光学qPCR系统。该系统采用C-fiber微腔作为纳升级反应容器，利用1440 nm激光驱动并光学监测温度循...
Ultrasensitive Electrochemical DNA Biosensor Fabrication by Coupling an Integral Multifunctional Zirconia-Reduced Graphene Oxide-Thionine Nanocomposite and Exonuclease I-Assisted Cleavage.
本文报道了一种用于核酸检测的简单而灵敏的电化学 DNA 生物传感器。该传感器利用核酸外切酶 I（Exo I）辅助切割降低背景信号，并采用氧化锆-还原氧化石墨烯-硫堇（ZrO2-rGO-Thi）纳米复合材料作为集 DNA 识别、信号放大与信号报告于一体的多功能传感元件。ZrO2-rGO 纳米复合材料通过一步水热法合成，随后硫堇通过 π...
Detecting DNA and RNA and Differentiating Single-Nucleotide Variations via Field-Effect Transistors.
本研究利用无标记电子场效应晶体管（FET）检测短寡核苷酸，并区分仅相差一个碱基的序列。传感平台采用超薄氧化铟（In2O3）FET，其半导体沟道经化学功能化修饰单链DNA（ssDNA）。ssDNA功能化的FET能够检测完全互补的DNA序列，并将这些序列与存在不同类型、不同位置单碱基错配的序列区分开。表面结合ssDNA与双链DNA（ds...
SPR enhanced DNA biosensor for sensitive detection of donkey meat adulteration.
本文报道了一种表面等离子共振（SPR）增强DNA生物传感器，用于实时检测驴肉掺假标记。传感器以金SPR芯片为基底，将硫醇化捕获探针自组装于金表面，并用6-巯基-1-己醇封闭非特异位点。目标驴肉DNA与捕获探针杂交后，生物素化报告探针与目标DNA结合形成夹心结构，链霉亲和素修饰金纳米星（Stre@GNSs）通过链霉亲和素-生物素亲和作...
Wafer-Scale Uniform Carbon Nanotube Transistors for Ultrasensitive and Label-Free Detection of Disease Biomarkers.
碳纳米管（CNT）场效应晶体管（FET）生物传感器在超灵敏生物标志物检测方面具有潜力，但仍面临灵敏度不足、稳定功能化困难、与可扩展制造不兼容及性能不均一等问题。本文报道了基于聚合物分选高纯半导体CNT薄膜、采用晶圆级制备且具有高均一性的超灵敏、无标记、稳定FET生物传感器。通过采用超薄Y2O3高κ介电层构建浮动栅（FG）结构，该CN...
Machine learning-based design of meta-plasmonic biosensors with negative index metamaterials.
本研究探索基于机器学习算法集成超材料的等离子体生物传感器设计性能。所设计的超等离子体生物传感器用于优化DNA检测，其中双负超材料层以有效介质模型描述。采用迭代传输矩阵方法在参数空间中生成共振特性训练集和测试集，用于机器学习。作为对超等离子体生物传感器光学特性的机器学习预测，使用多层感知机（MLP）和自编码器（AE）作为算法；聚类算法...
A peptide nucleic acid-regulated fluorescence resonance energy transfer DNA assay based on the use of carbon dots and gold nanoparticles.
本文开发了一种基于肽核酸（PNA）调控碳点（CDs）与金纳米颗粒（AuNPs）之间荧光共振能量转移（FRET）的便捷荧光法，用于DNA的特异性检测。体系中，CDs呈湖蓝色荧光，激发/发射最大波长为345/445 nm，作为荧光报告物；AuNPs作为荧光纳米猝灭剂。设计的中性PNA探针可识别靶DNA，并作为凝聚剂调控AuNPs的分散与...
An impedimetric genosensor for Leishmania infantum based on electrodeposited cadmium sulfide nanosheets.
内脏利什曼病每年新增病例约40万，死亡约3万，因此快速准确检测婴儿利什曼原虫及其种属对公共卫生至关重要。本研究建立了一种基于DNA的基因传感器，用于检测婴儿利什曼原虫基因组DNA。该传感器以电沉积硫化镉纳米片（CdS nanosheets, CSN）为换能层，以特定单链DNA探针为识别元件，采用无标记、无标记物、无标签且无需PCR扩...