稀土掺杂上转换纳米颗粒（UCNPs）在近红外光激发下可产生上转换发光，已在生物传感领域广泛应用。本研究首次开发了一种以多孔硅（PSi）为基底、基于 UCNPs 的发光 DNA 生物传感器，用于检测目标 DNA 分子浓度。首先通过电化学刻蚀制备 PSi 基底，并对其进行氧化、硅烷化和戊二醛处理，使目标 DNA 分子能够固定于 PSi ...
寄生虫病是全球范围内传播最广的感染性疾病之一，每年造成数百万人死亡和患病。因此，快速而准确的诊断十分关键，必须依赖高灵敏度和高特异性的检测手段。生物传感器相较于传统诊断方法具有明显优势，包括特异性强、灵敏度高、检测速度快、操作简便、易于使用、可重复性好，并能够支持疾病早期检测。近年来，用于检测寄生虫感染的现代诊断工具引入了金纳米颗粒...
本研究以氯化胆碱/尿素深共晶溶剂reline为介质，采用一步电位动态电聚合方法，制备了由炭黑或多壁羧基功能化碳纳米管与电聚合中性红（poly(Neutral red), PNR）组成的新型纳米复合材料，并将其用于DNA生物传感器开发。在reline中同时溶解中性红并分散碳纳米材料，随后在丝网印刷碳电极上进行电聚合，得到PNR/碳纳米...
血吸虫病是由血吸虫属寄生性吸虫引起的被忽视热带病，全球至少2.5亿人感染，另有7.79亿人面临感染风险。日本血吸虫主要分布于中国、菲律宾和印度尼西亚，可引起人肠道血吸虫病，并感染多种哺乳动物。本研究进一步发展和优化了用于检测血吸虫的‘SNAILS’DNA生物传感器技术，并将其应用于日本血吸虫的种特异性检测。在设计的4对新探针中，1对...
遗传病的早期检测对现代医学具有重要意义，发展高灵敏、低成本的DNA生物传感器十分关键。金属纳米团簇（MNCs）因尺寸小于2 nm、具有离散能级、强光致发光、良好光稳定性、低毒性和可调控电子结构，在DNA检测中展现出重要潜力。本综述首先介绍MNCs的结构与光学、电化学特性，随后系统总结化学还原、配体交换、化学刻蚀、微波辅助及绿色合成等...
本研究报道了一种用于检测乳腺癌易感基因1（BRCA1）突变的新型电化学发光（ECL）DNA生物传感器。该传感器将石墨烯纳米片（Graph-NS）、四面体DNA纳米结构（TDNs）和碳纳米点（CNDs）相结合，以提高灵敏度与特异性。Graph-NS用于构建换能器表面，并作为DNA固定平台；TDNs的顶点被设计为BRCA1基因特异性捕获...
本文通过模拟方法提出一种基于顶栅金属-铁电-金属（MFM）石墨烯纳米带场效应晶体管（TG-MFM GNRFET）的无标记 DNA 纳米传感器。该传感器以介电调制为 DNA 检测原理，采用严格量子模拟与 Landau–Khalatnikov 方程耦合的计算方法，在弹道输运条件下评估器件行为。研究分析了 DNA 分子对势分布、铁电诱导栅...
生物战剂是能够伤害或杀死人类的传染性微生物或毒素。土拉弗朗西斯菌（Francisella tularensis）是潜在生物恐怖剂，即使极低剂量也高度传染。开发高灵敏、可靠、低成本且无标记的DNA生物传感器具有挑战，尤其传统荧光、电化学方法常需标记、酶或复杂修饰。本研究制备石墨烯量子点（GQD）功能化生物传感器用于高灵敏无标记DNA检...
表面基生物传感器因能依据特征核酸序列监测人类病原体而备受关注。基因传感器依赖物理换能器表面的靶向基因/DNA探针杂交，具有高特异性和理化稳定性，但现有传感材料仍存在表面性质不足的问题，包括杂交密度低、探针取向不佳和生物污染。本文描述并比较两种通过热响应聚合物在玻璃基底上固定DNA探针的功能化方法，以制备性能改进的基因传感器。第一种方...
本工作理论确定了基于鸟嘌呤分子通过不同有机连接基吸附在金表面形成的自组装单层复杂体系的一电子氧化电位与电荷转移机制。通过经典分子动力学模拟采样中性与阳离子物种的构象空间，并在Marcus理论框架下结合先前发展的加和方案，采用多尺度量子力学/分子力学/连续溶剂化模型计算对几何系综的氧化还原电位。该过程同时考虑构象采样、环境描述以及连接...
快速、灵敏且特异的HIV检测手段亟需发展。用于去中心化诊断的即时检测（POC）设备有望显著缩短治疗时间，尤其对传染病具有重要意义。然而，目前许多POC方案仍难以满足ASSURED指南要求。本文开发了一种用于HIV特异性和定量检测的DNA生物传感器平台。该平台包含基于滚环扩增（RCA）的DNA生物传感器和便携式荧光检测仪，利用HIV编...
宫颈癌由宫颈细胞异常改变逐步进展而来，人乳头瘤病毒（HPV）感染是其首要病因，早期检测对预防宫颈癌至关重要。常规巴氏涂片虽可靠，但存在成本高、操作繁琐等局限，因此基于生物传感器的血液生物标志物检测受到关注。HPV 16、45和18型是宫颈癌常见高危型别。本研究开发了一种基于沸石-氧化铁（zeolite-IO）修饰叉指电极（IDE）的...
戈舍瑞林（Goserelin）是一种有效的抗肿瘤药物，但天然会引起多种副作用，因此其在生物样品中的测定对评价药效和副作用具有重要意义。本研究首次开发了一种简便、快速的DNA生物传感器用于监测戈舍瑞林。作者以多壁碳纳米管（MWCNTs）为基底，在其表面制备氧化铜（CuO）纳米颗粒，形成CuO/MWCNTs导电介导纳米复合材料；随后通过...
基于肽的液-液相分离区室（凝聚体）作为生物材料在生物传感和药物递送等领域受到关注。本研究证明，凝聚体可通过将生物传感器链与靶标链同时富集于凝聚体内部，提高局部浓度，从而为核酸生物传感器提供简单且生物相容的增强介质。作者采用成熟的多精氨酸（R9）-三磷酸腺苷（ATP）凝聚体体系，并结合基于能量转移的 DNA 分子信标，观察到三项关键改...
药物与DNA的相互作用对于发现新型药物分子、理解药物治疗作用以及监测副作用具有重要意义。因此，已有大量研究用于考察药物与核酸之间的相互作用。近年来，许多研究采用电化学方法检测药物–DNA相互作用。电化学技术具有快速、灵敏和准确的特点，使其在该领域发挥主导作用。借助电化学技术，不仅可以证明药物与DNA之间存在相互作用，还可以对药物进行...
针对传统布鲁氏菌检测方法存在生物安全风险、孵育时间长和特异性有限等不足，本研究开发了一种基于磁纳米颗粒标记、采用频率混合磁检测（FMMD）的 DNA 生物传感器，用于即时检测（POCT）和定量布鲁氏菌 DNA。该传感器以多孔聚乙烯（PE）滤膜为固相载体，将互补捕获探针固定于其表面；超顺磁纳米颗粒作为磁性标记，通过链霉亲和素–生物素作...
量子点材料已被证明是生物传感和生物成像应用的优秀平台。本文合成了由石墨烯量子点（GQD）构成的自驱动微机器人（GQD-MRs），并将其作为非传统动态生物载体，用于DNA的光学“on-the-fly”监测。作为应用演示，GQD-MRs首先通过疏水π-堆积作用与DNA生物标志物（即荧光素酰胺标记的FAM-L探针）进行生物功能化，随后暴露...
新冠疫情凸显了快速、高灵敏且选择性病毒检测方法的必要性。基于表面的DNA生物传感器因灵敏度高、成本低且可集成微流控系统而具有应用潜力，但其性能高度依赖于固相表面单链DNA探针的固定密度与杂交效率。本文提出一种以分支肽作为锚定单元和侧向间隔物的策略，用于在硼硅酸盐玻璃片上高密度固定DNA探针。首先通过等离子活化与硅烷化在玻璃表面引入炔...
由于DNA具有可修饰位点多、结构可预测、热稳定性高和生物相容性优异等优点，已成为生物传感器中的关键组分。DNA生物传感器在灵敏度、选择性和检出限方面优于许多现有生物分析技术，因而受到广泛关注。本文从结构驱动功能的角度，系统介绍了适配体、脱氧核酶、i-motif和G-四联体四类基础功能核酸在构建DNA生物传感器中的应用，并概述了这些传...
咖啡是全球最流行的饮料之一，富含具有抗氧化能力的非酶生物活性化合物。本研究对葡萄牙市场12种商业咖啡饮料的总酚、总黄酮含量及抗氧化能力进行了评估，采用传统光学方法，包括三价铁还原抗氧化力（FRAP）和DPPH自由基清除法，以及自制的电化学DNA生物传感器，分别针对羟基自由基（HO•）和过氧化氢（H2O2）两种活性氧。该传感器由吸附在...