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...
早期癌症检测对实现有效治疗至关重要，但现有诊断方法在成本、耗时和早期微小肿瘤分辨能力方面存在局限。新型生物材料如水凝胶为癌症检测生物传感器的开发提供了有前景的替代方案。水凝胶是由亲水性聚合物通过物理或化学交联形成的三维网络，具有高含水率、类组织微环境、可功能化等特性，可与电化学、光学、免疫等多种传感模式结合，实现高灵敏度、高特异性和...
本工作将便携式个人血糖仪（PGM）作为电化学装置，用于非葡萄糖靶标SARS-CoV-2 N基因和PCB77的灵敏检测。作者制备了可响应CRISPR/Cas系统的DNA水凝胶，以无标记方式包埋蔗糖酶（invertase）。当靶标存在时，滚环扩增（RCA）产生Cas12a激活所需的重复序列；与一对一识别不同，激活的Cas12a可高效切割...
本文报道了一种基于 CRISPR/Cas12a 响应型 DNA 水凝胶和点击化学的无标记光电化学（PEC）生物传感器，用于检测 microRNA-21（miRNA-21）。DNA 水凝胶作为屏障，可阻隔石墨相氮化碳（g-C3N4）与 CdS 量子点（QDs）之间的偶联，使光电流信号极低。目标 miRNA-21 可触发滚环扩增（RCA...
为现场快速检测黄曲霉毒素B1（AFB1），本文以DNA水凝胶作为生物传感器基底，以高亲和力和高特异性的AFB1适配体作为识别元件，构建了AFB1响应型适配体交联水凝胶传感器。该传感器采用酶联信号放大策略：AFB1与适配体竞争性结合，诱导水凝胶交联网络断裂并释放封装的辣根过氧化物酶（HRP）；随后加入核酸外切酶I（ExoI）特异性切割...
16S核糖体RNA（16S rRNA）因具有种属特异性和在沙眼衣原体（Chlamydia trachomatis, CT）中拷贝数高，常被用作CT超灵敏检测标志物。为实现CT感染的早期诊断，本文开发了一种基于双链特异性核酸酶（DSN）辅助目标响应DNA水凝胶和牛血清白蛋白（BSA）载体平台的高重现性、高灵敏电化学生物传感器。目标rR...
本文提出一种基于目标刺激响应的DNA交联水凝胶包覆磁性核壳介孔二氧化硅纳米颗粒（Fe3O4@nSiO2@mSiO2）化学发光检测方法。首先制备带有核酸启动单元的Fe3O4@nSiO2@mSiO2纳米颗粒，启动单元诱导预设计的改性聚丙烯酰胺DNA链在颗粒表面发生杂交链反应，形成DNA水凝胶包覆层。在腺苷刺激下，水凝胶门控结构打开，释放...
本文提出一种新型视觉检测模式，用于提高赭曲霉毒素A（OTA）的检测灵敏度。该模式基于适配体识别和滚环扩增（RCA）产物自组装DNA水凝胶的信号放大。通过调整锁式探针序列，使DNA水凝胶与金纳米颗粒（AuNPs）之间形成更强结合力，从而将AuNPs直接组装到DNA水凝胶内部，避免了对AuNPs进行DNA序列修饰。在OTA存在时形成DN...
在DNA修复途径中，DNA修复酶对维持基因组完整性具有重要意义。尿嘧啶-DNA糖基化酶（UDG）是碱基切除修复途径的重要启动酶，其活性异常与多种疾病密切相关。本文开发了一种基于无负载DNA水凝胶的简单距离读出装置，用于视觉检测UDG活性。该DNA水凝胶由聚丙烯酰胺-DNA链通过含响应性尿嘧啶位点的单链DNA交联剂桥接而成。UDG可识...
本文报道了一种基于Bi2Sn2O7/Bi2S3异质结与目标可切换DNA水凝胶耦合的新型光电化学（PEC）“信号开启”生物传感器，用于超灵敏检测P53基因DNA。首次发现硫离子可通过形成Bi2Sn2O7/Bi2S3异质结对Bi2Sn2O7材料产生优异PEC敏化效应，敏化幅度提高63倍，且光电流极性由阴极型转变为阳极型。当目标DNA诱导...
微囊藻毒素-LR（MC-LR）对人体健康和水生生物危害严重，亟需灵敏可靠的监测方法。本研究制备了一种新型 Cu/Au/Pt 三金属纳米粒子（Cu/Au/Pt TNs）包埋 DNA 水凝胶，用于 MC-LR 的比色检测。该体系将目标响应型三维 DNA 水凝胶与具有增强类过氧化物酶活性的 Cu/Au/Pt TNs 双重优势相结合。DNA...
电化学生物传感依赖于电极表面的电子传输。然而，二维电极有限的功能面积阻碍了电子转移效率的质的突破。本文利用界面固定的 DNA 水凝胶构建了一种三维电子传输器，以提高电子转移效率。首先构建三维纯 DNA 水凝胶并用作电子传输支架；随后，电子介体通过嵌入结合被嵌入 DNA 水凝胶中，具有内在过氧化物酶样活性的 DNAzyme 被引入水凝...
本研究设计了一种低场核磁共振（LF-NMR）DNA水凝胶（LNDH）纳米探针，用于双酚A（BPA）检测。该探针由Fe3O4超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIONs）和DNA水凝胶技术组成。Fe3O4 SPIONs被包埋于DNA水凝胶中并形成聚集状态。加入BPA后，由于目标物与适配体特异性结合，凝胶体系由凝胶态转变为溶胶态，被包覆的聚集颗...
痕量铀酰离子（UO2^2+）在生物与环境样品中的灵敏便捷检测具有重要意义，但合适传感器仍较少。本文构建了基于DNAzyme的水凝胶修饰于Ag纳米颗粒接枝PAN纳米棒阵列上的柔性SERS生物传感器，用于UO2^2+超灵敏检测。首先由底物链与酶链形成主切割反应茎环复合物，再与DNA聚丙烯酰胺链杂交形成UO2^2+响应智能水凝胶胶囊，并将...
肝细胞癌（HCC）是三大癌症之一，因其死亡率高、医疗负担重且治疗手段有限而备受关注。α-甲胎蛋白（AFP）是 HCC 的特异性标志物，快速、准确、灵活地检测 AFP 对癌症诊断和治疗具有重要意义。本文构建了一种新型表面增强拉曼散射（SERS）生物传感平台，将靶标响应型 DNA 水凝胶用于 AFP 的灵敏检测。DNA 水凝胶中的连接链...
本文报道以DNA为前驱体通过水热法合成2–3 nm亲水性蓝色荧光碳点（C-Dots）。这些碳点可在致病真菌细胞中高效内化，细胞毒性可忽略，具有良好光致发光稳定性和高生物相容性，可作为微生物研究的纳米示踪剂；以白色念珠菌为模型开展生物成像。该碳点的新颖之处在于能与同一DNA在低于凝胶浓度（1% w/v）下形成荧光纳米复合水凝胶，凝胶强...
本研究构建了一种仅使用单一拉曼探针的新型比率型表面增强拉曼（SERS）生物传感器，并结合捕获葡萄糖氧化酶（GOx）的DNA水凝胶放大策略，实现对microRNA 122（miRNA 122）的准确灵敏检测，克服传统双探针比率法操作复杂和化学浪费问题。首先将3-巯基苯硼酸（3-MPBA）作为内标连接在二氧化硅@金纳米花（Si@AuNF...
本文报道了一种用于高灵敏检测阿尔茨海默病（AD）相关生物标志物靶DNA（tDNA）的电化学生物传感器。通过碱性磷酸酶（ALP）催化水解，在玻碳电极（GCE）表面原位沉淀电活性钼磷酸根阴离子，并结合tDNA循环放大实现信号增强。设计四条DNA链（S1–S4）自组装成X形DNA（X-DNA）构件，在DNA聚合酶作用下向四个方向延伸，两个...
本研究设计并构建了一种用于血小板衍生生长因子（PDGF）检测的电化学生物传感器。该传感器以均相熵催化诱导形成的 DNA 水凝胶作为强信号阻断剂，显著抑制 g-C3N4@Au@Fc-NH2 纳米材料信号标签的电化学响应。首先，将成膜性好、含大量 Fc-NH2、电阻低且导电性高的 g-C3N4@Au@Fc-NH2 直接固定于电极表面，提...
DNA水凝胶因天然生物相容性和机械稳定性在传感与医学领域受到关注。电化学是一种定量且灵敏的检测技术，但基于DNA水凝胶的电化学生物传感器报道较少。本文首次报道了一种固定在氧化铟锡/聚对苯二甲酸乙二醇酯（ITO/PET）电极上的杂交DNA水凝胶电化学生物传感器，用于检测肺癌特异性microRNA miR-21。该传感器可检测低至5 n...