尿路感染（UTI）是最常见的感染性疾病之一，亟需快速诊断以及时干预。尿液分子可反映宿主细胞对病原感染的应答，可作为UTI诊断标志物，但在一锅法中实现尿液标志物的灵敏多重检测仍具挑战。本文开发了一种基于变构DNAzyme的生物传感器SMART（用于UTI诊断的ATP与miRNA灵敏多重检测）。多个传感模块被整合到一条化学计量精确、热力...
自驱动微马达有望通过克服电极表面目标识别固有的传质限制来提升电化学生物传感器性能，但将其成功整合到粗生物样品分析中仍具挑战。本文提出 Motolyzer，一种基于微马达的检测方法，利用 DNAzyme 在粗生物样品中识别和检测细菌靶标。在该体系中，固定于磁性层状微马达上的 DNAzyme 在生物样品中自主推进；遇到特异靶标后，DNA...
本研究开发了一种整合RPA-SDA级联扩增的滑动微流控生物传感器，用于志贺氏菌（Shigella）的快速、可视化检测。研究设计了一种新型RPA引物，靶向志贺氏菌特异性ipaH基因，其5′端包含G-四联体（G4）序列和Nt.BstNBI内切酶识别位点的互补序列。RPA产物作为后续SDA反应的模板，产生大量G4结构；G4与血红素（hem...
金黄色葡萄球菌是奶牛乳腺炎和食源性疾病的主要病原体，对公共卫生和食品安全构成重大威胁。本研究开发了一种基于固相分离与信号放大的增强型荧光生物传感器，用于牛奶样品中金黄色葡萄球菌的快速检测。该传感器以金磁性纳米颗粒（Au@Fe3O4）为固相载体，通过硫醇–金配位将底物链特异性固定于颗粒表面；随后利用DNAzyme、L链和Y链的顺序杂交...
镁离子是动物健康的关键指标，血镁浓度是低镁血症诊断的重要依据。现有比色、荧光和光谱方法操作复杂、设备昂贵且便携性差。本文报道一种柔性疏水纸基微流控场效应生物传感器，用于即时Mg2+检测。该器件以纤维素纸为基底，经十八烷基三氯硅烷(OTS)聚合修饰形成疏水微流控通道，提高机械强度并降低生物干扰；通道内集成半导体单壁碳纳米管(SWNTs...
金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, SA）是医院感染中最常见的细菌之一，对其耐甲氧西林表型进行灵敏、高效分析对改善肺炎护理具有重要意义。然而，在无酶条件下同时获得良好灵敏度与特异性的耐甲氧西林分析仍具挑战。本文开发了一种基于三重分支催化发夹组装（catalytic hairpin assembly, CHA...
本文构建了一种基于 MoS2@CuS 异质结和杂交链反应（HCR）信号放大策略的双向自供电生物传感器，用于准同时检测 Pb2+ 和 Hg2+。MoS2@CuS 异质结可显著促进葡萄糖与生物电极之间的电子转移，从而大幅提高自供电生物传感器的检测信号。该传感器利用 DNAzyme 的独特序列，分别通过切割效应和胸腺嘧啶（T）–Hg2+–...
随着快速工业化，开发新型水质监测技术以检测高毒性重金属离子十分必要。本文提出一种贵金属纳米粒子/DNAzyme混合电化学生物传感器，用于水溶液中铅离子（Pb2+）和铬离子（Cr3+）的同时、无标记检测。该传感器由二维裸露铂纳米粒子薄膜与DNAzyme组成；在目标重金属离子存在下，DNAzyme的双螺旋结构解离为较小片段，从而改变电极...
8-17 DNAzyme（8-17、17E、Mg5 和 17EV1）是体外筛选获得的催化性 DNA 分子，可切割互补 RNA。其相似催化核心中的保守残基与金属离子共同促进催化反应。基于凸环（bulge loop）中保守性较低的残基（W12、A15、A15.0）及内部茎对催化活性的贡献，本研究对 8-17 DNAzyme 的催化核心进...
本文提出一种混合贵金属纳米颗粒/DNAzyme 电化学生物传感器，用于检测 Pb2+、Cd2+ 和 Cr3+。该传感器利用对重金属离子具有选择性相互作用的 DNAzyme，并将其与金属纳米颗粒结合。DNAzyme 的双螺旋结构在特定重金属离子存在下会解离为较小片段，导致导电纳米颗粒间 DNAzyme 桥接坍塌，从而引起器件电阻的可测...
miRNA 是内源性小分子非编码 RNA，参与基因表达转录后调控。由于 miRNA 在维持细胞内环境稳态中起关键作用，且其异常表达与多种癌症相关，作为生物标志物检测 miRNA 对疾病早期诊断和功能研究具有重要意义。然而，miRNA 在细胞中浓度极低，且存在多种序列高度相似的 miRNA 混合物，传统基因检测方法不适合 miRNA ...
土壤、空气和水中重金属离子的存在构成重大全球环境威胁，这些离子沿食物链累积，增加癌症、肾衰竭等慢性疾病风险。目前已有多种检测方法，但仍需开发敏感、低成本且可便携现场检测重金属离子的器件。本研究将微流控技术与电化学传感结合于塑料芯片中，利用固定在铂纳米颗粒（PtNPs）之间的DNAzyme实现重金属离子的选择性检测，展示了用于水污染监...
霍乱弧菌（Vibrio cholerae, Vc）是霍乱的病原菌，其污染水和海产品会引发严重食品安全问题，尤其影响海产品行业。本文旨在建立 Vc 的快速检测方法。作者使用未修饰 DNA 文库，通过九轮体外选择（SELEX）筛选出可特异性识别 Vc 的 DNAzyme，并基于荧光检测和凝胶电泳评估其活性。最终获得活性与特异性均较好的 ...
脱氧核酶（DNAzyme）是通过体外进化获得的具有催化化学反应能力的 DNA 序列。RNA 切割型 10-23 DNAzyme 是最早被进化得到的 DNAzyme，可作为生物传感器和基因敲低试剂用于临床与生物技术领域。与 siRNA、CRISPR 和吗啉代寡核苷酸等敲低方法相比，DNAzyme 无需招募其他组分即可切割 RNA，并可...
能够现场连续检测环境和食品污染物及生物标志物的生物传感器非常受期待，但只有少数传感平台满足“2-SAR”要求（敏感性、特异性、可负担性、自动化、快速性和可重复使用性）。光纤消逝波（FOEW）传感器是一种有吸引力的便携式器件，具有高灵敏度、低成本、良好可重复使用性和长期稳定性。利用适配体、DNAzyme和理性设计核酸探针等功能核酸（F...
本文报道了一种基于 Cu2+ 依赖性 DNAzyme 和“阻断”信标核酸的“关闭型”比色生物传感器，用于定量检测铜(II)离子。当样品中存在 Cu2+ 时，Cu2+ 依赖性 DNAzyme 的底物链在识别位点发生不可逆切割，从而阻断连接依赖探针扩增和后续 PCR 反应，使含 G 富集序列的发夹探针无法被打开并折叠形成 G-四链体；G...
G-四聚体/血红素复合体具有类过氧化物酶活性，推动了生物传感器信号转导模块的发展。本文确立 G-四聚体•血红素支架的过氧化氢酶活性，可催化过氧化氢分解生成氧气气泡；气泡观察是一种真正无仪器的信号读出方式，适合资源有限或自助检测环境。作者初步探究 G-四聚体结构、折叠拓扑与过氧化氢酶活性之间的关系，并确定有效工作条件：PBS（pH 7...
鱼溃疡病由杀鲑气单胞菌（Aeromonas salmonicida）引起，可致鲑科、鲤科等鱼类败血症并快速死亡。本研究针对该菌，通过指数富集系统进化配体（SELEX）技术筛选 DNAzyme，获得 5 条富集率最高的候选序列，富集率分别为 34.78%、23.60%、8.91%、2.89% 和 2.34%。其中活性最高的 D-AS-...
临床诊断高度依赖癌症生物标志物的检测与定量。快速检测癌症特异性生物标志物对癌症早期诊断具有重要意义，并对后续治疗发挥关键作用。目前已有多种癌症生物标志物检测技术。由于目标相关构象改变、高稳定性和目标多样性，适配体作为生物传感器组件受到广泛关注。迄今为止，多种灵敏度增强策略已结合广泛谱系的纳米材料和纳米颗粒(NPs)，用于提高分析物检...
低血钙是奶牛产后血钙浓度骤降引起的营养代谢病，可引发多种疾病甚至死亡，亟需廉价、易操作且可靠的传感器进行诊断。纤维素纸基微流控场效应生物传感器（MFB）适合即时检测，但纤维素纸机械强度差、接触水溶液后寿命短。十八烷基三氯硅烷（OTS）可增强纤维素纸疏水性。本文利用OTS制备超疏水纤维素纸，提高MFB的机械强度与使用寿命，并构建基于半...