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...