A label-free electrochemical biosensor based on 3D cubic Eu
本研究采用简化、无表面活性剂的方法,制备了具有三叶形面的三维立方 Eu3+/Cu2O 纳米结构(Eu3+/Cu2O CLFNs),并将其修饰于碳糊电极(CPE)表面,构建了新型无标记电化学 DNA 生物传感器。该修饰电极首次用于监测双链 DNA(dsDNA)与抗癌药物阿糖胞苷(cytarabine, CBN)之间的电化学相互作用。检...
本研究采用简化、无表面活性剂的方法,制备了具有三叶形面的三维立方 Eu3+/Cu2O 纳米结构(Eu3+/Cu2O CLFNs),并将其修饰于碳糊电极(CPE)表面,构建了新型无标记电化学 DNA 生物传感器。该修饰电极首次用于监测双链 DNA(dsDNA)与抗癌药物阿糖胞苷(cytarabine, CBN)之间的电化学相互作用。检...
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...
血液系统恶性肿瘤是一类严重危害人类健康的恶性疾病,主要累及骨髓、血液和淋巴组织。现有治疗中,低检出率和高复发率是主要问题。定量检测血液肿瘤相关生物标志物是细化病理分型、实施靶向治疗并改善预后的关键。近年来,面向肿瘤细胞和血液检测的生物电化学方法受到广泛关注。生物传感器、纳米技术、探针技术和芯片实验室技术的发展,显著促进了细胞尤其是血...
本研究采用循环伏安法、差分脉冲伏安法、质谱和扫描电子显微镜,考察免疫抑制药硫唑嘌呤(azathioprine, AZA)在玻碳电极上的电化学行为及其与DNA的相互作用。结果表明,AZA的电活性中心为硝基,其还原为扩散控制过程,按连续步骤进行并伴随电子和质子转移,作者据此提出AZA的氧化还原机制。进一步利用dsDNA、poly(A)和...
由于缺乏特异性诊断方法,恙虫病在亚太地区有时难以确诊,亟需开发高效快速的检测方法。本文基于修饰玻璃碳电极(GCE)上的竞争性单链DNA策略,建立了一种用于恙虫病DNA检测的电化学生物传感器。纳米花NiFe层状双氢氧化物(NiFe-LDH)修饰的GCE具有较大比表面积,可负载大量金纳米粒子(AuNPs),从而获得25 fM至0.5 µ...
本研究将二硫化钼(MoS2)与硫堇功能化碳纳米点(Thi-CNDs)相结合,开发用于病原体检出与定量的 DNA 生物传感器。液相剥离制备的 MoS2 薄片作为传感平台,用于固定 5′-端硫醇化 DNA 捕获探针;Thi-CNDs 作为杂交事件的电化学指示剂。光谱与电化学研究证实 Thi-CNDs 与 DNA 存在强相互作用,且对双链...
本文提出并演示了一种基于等离子体超表面的传感平台,用于检测极低浓度的脱氧核糖核酸(DNA)片段。该平台采用表面增强红外吸收(SEIRA)光谱,并通过多光谱超表面实现:将不同区域设计为“像素”,分别覆盖单一分析物从功能基团区到指纹区的中红外波段。结合适当的生物功能化,可实现对特定分子的无标记、唯一识别。实验验证中,作者在硅芯片上制备大...
本研究开发了一种快速 PCR 辅助阻抗生物传感器,用于在真实大肠杆菌样本中选择性检测编码产碱杆菌素(colibactin)的多酮合酶(pks)基因组岛中的 clbN 基因。该基因组岛负责产生与结直肠癌相关的有害基因毒性代谢物 colibactin。实验方案为:将指定正向引物固定于金电极表面形成传感探针,随后对空白、阳性和阴性 DNA...
针对全球新发微生物疾病流行,快速准确定量病原菌至关重要。本文开发了一种高灵敏度基于DNA的电化学生物传感器,用于检测霍乱弧菌。该传感器以玻璃碳电极为基底,采用金纳米立方体和3-氨基丙基三乙氧基硅烷修饰,并引入DNA载体基质。通过电化学阻抗谱、循环伏安法、傅里叶变换红外光谱和扫描电镜对制备各阶段进行表征。传感器对靶DNA在10−8–1...
尽管估计超过100万美国人患有乳糜泻(celiac disease, CD),但其诊断仍具挑战性。CD是摄入含麸质食物后引发的自身免疫和炎症反应,症状与其他疾病重叠,且需要侵入性诊断。CD诊断的金标准是血清学血液检测后行侵入性确认性活检。本文提出一种侵入性较低的方法,利用电化学DNA(E-DNA)生物传感器检测血液中循环的CD特异性...
钩端螺旋体病是由致病性钩端螺旋体引起的重要热带传染病,可引发多器官损害。传统诊断方法如PCR、LAMP、IgM-ELISA和显微凝集试验存在耗时、昂贵且难以早期发现感染等问题。本研究开发了一种基于Leptospira interrogans Loa22基因的电化学生物传感器,用于快速、现场检测该病原体。传感器以金纳米颗粒–羧基化碳纳...
快速诊断和病例隔离是控制严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)疫情的关键。本研究提出一种无标记DNA电容生物传感器,用于检测SARS-CoV-2,可实现核酸样本的实时、低成本和高通量筛查。该传感器由玻璃基底上的互指铂/钛电极构成,能够检测分析物DNA与探针DNA的杂交。杂交信号通过傅里叶变换红外光谱、接触角分析和电容-...
汞离子(Hg2+)是已知毒性重金属离子,即使环境中低浓度也对人体健康有害,因此准确测定其水平非常重要。已有多种基于DNA生物传感器检测Hg2+的方法,但关于酶驱动信号放大策略的综述较少。本文按化学本质将酶分为核酸酶和DNAzyme,系统综述其在Hg2+ DNA生物传感器中的应用。核酸酶部分介绍Exo III、Exo I、Nickas...
结核病(TB)由结核分枝杆菌(M. tuberculosis)引起,是空气传播的高感染性疾病,现有诊断方法因灵敏度低、耗时长而效果有限。本研究制备了一种绿色激光刻写石墨烯纳米纤维生物传感器(LSG-NF),并用油棕木质素包覆的银纳米粒子(AgNPs)进行修饰。场发射扫描电镜和透射电镜显示 AgNPs 有效附着于 LSG-NF 表面,...
本文构建了一种基于外切酶III(ExoIII)辅助杂交链反应(HCR)信号放大的电化学发光(ECL)DNA生物传感器,用于高灵敏检测转基因水稻BT63 DNA。传感器以磁控玻璃碳电极为基底,负载Fe3O4@Au磁性金纳米粒子,并通过Au–S键固定巯基修饰捕获探针CP,再用巯基乙醇封闭非特异位点。检测时,目标DNA打开三螺旋DNA分子...
结核病的预后关键在于缩短确诊与启动有效抗结核治疗之间的时间,因此快速、可靠地检测结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, M. tb)复合物具有重要意义。本研究开发了一种快速、低成本且无需 PCR 的电化学 DNA 生物传感器,用于高灵敏、高特异识别 M. tb。该传感器以多壁碳纳米管(MWCNTs)、聚...
本文构建了一种DNA介导Au-Au二聚体表面等离子体耦合电化学发光(SPC-ECL)传感器。石墨相碳氮化物量子点(GCN QDs)作为ECL发射体,DNA刚性链将两个金纳米粒子(Au NPs)连接成等边三角形构型的Au-Au二聚体。由于热点效应,所设计二聚体具有较强电磁场强度,可显著增强GCN QDs的ECL信号,增强效果优于单个金...