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 ...
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...
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...
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...
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...
本研究以Ferulago angulata热解制备水溶性碳点（CDs），构建用于乳腺癌相关基因BRCA1检测的“关型”荧光生物传感器。CDs表面羧基经EDC/NHS活化后，与19-mer氨基修饰寡核苷酸捕获探针共价偶联。加入BRCA1靶DNA后，捕获探针与靶序列特异性杂交，引起碳点荧光猝灭，从而通过荧光强度下降实现无标记、均相检测。...
同相检测生物流体中小分子浓度对监测患者关键药物血药浓度具有重要意义。本文报道了一种基于链置换竞争（SDC）的同相DNA检测体系，用于在人血浆中快速检测和定量达比加群（DAB）、甲氨蝶呤（MTX）和利奈唑胺（LIN）。该体系由竞争结合DNA链A、B、S构成，B链共价连接小分子配体，A/S链携带FRET供体与受体荧光基团。作者发现，加入...
无嘌呤/无嘧啶（AP）内切酶是 DNA 修复关键酶，也被提出作为多种人类癌症的预后生物标志物。已有多种 DNA 传感器用于评估核酸酶活性，但其 DNA 末端未受保护，易受其他核酸酶降解，影响准确定量。本文开发了一种基于荧光增强（FE）的酶特异性 DNA 生物传感器，通过三个功能单元实现核酸酶保护：AP 位点、Cy3 荧光团以及可抵抗...
本研究开发了一种基于 DNA 杂交的灵敏、特异生物检测方法，用于流感嗜血杆菌（Haemophilus influenza）靶序列检测。作者以柠檬酸为包覆/稳定剂合成柠檬酸包覆银纳米粒子（Cit/AgNPs），并将其与硫醇化探针 pDNA 偶联，构建光学基因传感器。探针序列为 SH-5'-AAT TTT CCA ACT TTT TCA...
汞（Hg）是威胁人类与野生动物健康的有毒金属，水环境中 Hg 归趋与迁移研究缺乏灵敏、选择且可现场部署的分析方法。本文评估了一种基于胸腺嘧啶富集 DNA 选择性结合 Hg2+ 的荧光生物传感器在环境相关条件下的可靠性与性能。实验表明，产生检测荧光信号的 DNA 与 SYBR Green I 相互作用受 pH、金属配体和天然溶解性有机...
本文提出一种名为 PARTIP 的三功能一体化 DNA 生物传感平台，用于单管等温指数放大检测多种生物分子。该平台仅由一条单链 DNA 底物构成，同时承担探针、信号放大器和荧光报告分子功能。以多核苷酸激酶 PNK 为例，含 3'-磷酸端和 AP 位点的 pTPNK 底物被 FAM 与 BHQ 标记；PNK 催化 3'-P 去磷酸化生...
本文报道了一种基于硫化铜纳米颗粒（CuS NPs）阳离子交换反应与 poly T 模板荧光铜纳米颗粒（Cu NPs）的 DNA 生物传感器。首先，通过 DNA 杂交将 CuS NPs 标记的 DNA2 与固定在链霉亲和素修饰磁珠上的生物素-DNA1 结合，形成 MB-DNA1/DNA2-CuS 复合物。加入目标 DNA 后，目标 D...
DNA功能化纳米材料（如二维材料、金属氧化物和金纳米颗粒）已被广泛用作生物传感器，但在生物样品中进行选择性传感和成像仍受样品基质干扰。受生物正交化学启发，作者设计能选择性吸附DNA而不吸附蛋白质或其他丰富生物分子的纳米材料。研究发现，DNA寡核苷酸可通过多价金属介导的配位作用吸附在聚多巴胺纳米颗粒（PDANs）表面，该吸附可生物正交...
本文报道了一种基于二维金属有机框架（MOF）{[Cu(Dcbb)(Bpe)]·Cl}n（1）与富胸腺嘧啶单链探针DNA（P-DNA）构建的DNA@MOF荧光生物传感器，用于在同一反应体系中依次、特异性检测Hg2+和I−。P-DNA 5′端标记荧光素（FAM），可与MOF 1表面结合，通过光诱导电子转移（PET）淬灭FAM荧光，形成非...
选择性碱基配对是 DNA 识别的基础。本文利用稳态荧光光谱、小角 X 射线散射（SAXS）、微尺度热泳（MST）和差动电泳迁移率，阐明了一种基于 Förster 共振能量转移（FRET）的两组分分子信标 DNA 生物传感器的分子与结构细节。该传感器用于检测导致慢性髓系白血病（CML）的最常见 BCR-ABL 融合序列 e14a2 和...
开发新型小分子抗癌药物迫切需要易于获取的传感系统，以测量大量新药物与其潜在细胞靶标之间的相互作用。本文展示了一种光学DNA生物传感器在阐明新型小分子人拓扑异构酶I（hTopI）抑制剂——indeno-1,5-naphthyridines家族成员抑制机制中的应用。通过在生物传感器上分析人拓扑异构酶I的催化过程，并在加入或不加入药物的情...
本文报道了首个自组装三维肽水凝胶生物传感器的实验证据，其纤维表面共价固定寡核苷酸识别基序，可实现序列特异性DNA检测。基础八肽Val-Lys-Val-Lys-Val-Glu-Val-Lys在生理条件下形成反平行β-片层纳米纤维水凝胶，含水率>98% w/v，纤维直径约5.27 nm。将寡核苷酸CGATTCTGTGTT通过巯基-马来酰...
本文报道了一种将适配体DNA生物传感器与氧化石墨烯（GO）整合的新型生物传感平台，用于快速、简便地检测三磷酸腺苷（ATP，作为模型靶标）。该DNA生物传感器被GO非共价锁定，并包含两个传感模块：ATP识别位点和可产生Nt.BbvCI切割结构域的自复制轨道。利用单链DNA、双链DNA和适配体-靶标复合物对GO的结合亲和力差异，在靶标存...
由于铽离子具有独特光物理性质，核酸敏化铽（DNA/Tb3+）生物发光体系成为构建DNA生物传感器的潜在候选，但其灵敏度较低限制了发展。本文提出一种结合自催化多循环放大与磁性纳米颗粒辅助降背景的策略，用于提高DNA/Tb3+生物发光体系对靶DNA（tDNA）的检测灵敏度。该策略包括外切酶III（exo III）辅助和Zn2+依赖DNA...