DNAzyme-Amplified Electrochemical Biosensor Coupled with pH Meter for Ca
超过50%的多胎奶牛在泌乳初期难以适应产奶所需钙需求的突然增加,易发生低血钙。电化学生物传感器是检测钙离子浓度的便携高效方法,但生物识别材料易受样品pH影响。本文以玻璃碳电极(GCE)和单壁碳纳米管(SWNT)构建电化学生物传感器,通过改变DNAzyme的结构和长度放大阻抗信号。针对pH干扰,将GCE/SWNT/DNAzyme与pH...
超过50%的多胎奶牛在泌乳初期难以适应产奶所需钙需求的突然增加,易发生低血钙。电化学生物传感器是检测钙离子浓度的便携高效方法,但生物识别材料易受样品pH影响。本文以玻璃碳电极(GCE)和单壁碳纳米管(SWNT)构建电化学生物传感器,通过改变DNAzyme的结构和长度放大阻抗信号。针对pH干扰,将GCE/SWNT/DNAzyme与pH...
G-四链体可与血红素结合形成具有过氧化物酶样活性的 DNAzyme,广泛用于生物传感器设计。然而,与天然过氧化物酶相比,G-四链体/血红素 DNAzyme 催化活性较低,限制了其在核酸检测中的灵敏度。本研究通过合理引入二聚 G-四链体结构,开发了一种靶向诺如病毒核酸的高灵敏度比色生物传感器。该策略中,两个各自在茎结构中嵌入 G-四链...
无机焦磷酸酶(PPase)表达水平被认为是多种癌症的潜在生物标志物,其预后价值已在肺癌、结直肠癌和甲亢患者中评估。然而,现有PPase检测常依赖特定材料,反应复杂、耗时,且线性范围和灵敏度有限,限制了早期临床诊断应用。本文开发了一种基于DNAzyme的无标记荧光生物传感器用于检测PPase活性。在PPase存在时,PPi–Cu2+–...
DNAzyme–纳米材料生物偶联物因兼具催化识别与纳米材料的光、电、催化特性,已成为生物成像、生物传感器开发、癌症治疗和药物递送等领域的研究热点。本文系统总结了将DNAzyme与金属–有机框架(MOFs)、金纳米颗粒(AuNPs)、氧化石墨烯(GO)和二硫化钼(MoS2)等无机/有机纳米材料组装的主要策略,包括包埋、共价偶联、吸附、...
过去几十年,生物传感器已逐步发展为用于人类疾病快速检测与监测的重要工具。近年来,功能核酸(FNA)生物传感器因具有高稳定性、强特异性以及在生物医学应用中取得的显著进展而受到广泛关注。然而,目前仍缺乏对其工作原理、分类和应用进行系统全面总结的报道。本综述主要介绍将功能核酸与不同信号输出模式相结合的生物传感器功能模式,并阐述FNA生物传...
本报告基于DNAzyme-Fe3O4纳米系统和血糖仪读数,实现铜离子(Cu2+)与焦磷酸盐(PPi)的便携、定量、顺序监测。首先通过戊二醛将链霉亲和素功能化到磁性Fe3O4球表面;随后,修饰有蔗糖酶的Cu底物DNA通过链霉亲和素-生物素特异性反应连接到磁性Fe3O4球上。Cu底物DNA与Cu酶DNA杂交形成传感系统。存在Cu2+时,...
自DNAzyme被发现近三十年来,其已被广泛用于生物传感。根据所用DNAzyme类型,这些功能寡核苷酸可作为生物传感器中的分子识别元件,对目标分析物提供高特异性;也可作为报告元件,将识别事件转换为可检测信号。设计DNAzyme生物传感器时需考虑多个参数,尤其由于许多传感器将DNAzyme固定于传感表面,选择合适的固定化策略至关重要。...
多环芳烃(PAHs)作为传统电化学发光(ECL)发光体已广泛应用于分析领域,但其 ECL 强度和效率受聚集诱导猝灭(ACQ)效应限制。为此,作者提出通过金属有机框架(MOFs)配位固定 PAHs 来消除 ACQ,从而提高 ECL 强度和效率。概念验证表明,将 PTC(perylene-3,4,9,10-tetracarboxylat...
外泌体是细胞分泌的纳米级囊泡,可携带核酸和蛋白,肿瘤来源外泌体参与转移、增殖和免疫调节,已成为癌症早期无创诊断的潜在标志物。然而,疾病早期外泌体浓度低且体液中存在大量干扰分子,亟需简便、低成本、易用的定量检测工具。本文报道一种基于金属有机框架(MOF)功能化纸和丝网印刷电极(SPE)的电化学生物传感器,用于癌症来源外泌体的便携、超灵...
本文报道了一种基于抗污磁珠(MBs)和双重信号放大策略的电化学发光(ECL)microRNA生物传感器。新设计的抗污树枝状肽包覆于磁珠表面,使其在复杂生物样品中抵抗生物分子非特异性吸附,从而实现靶标的准确选择性识别。第一种放大策略利用磁珠表面DNAzyme进行核酸循环放大;核酸循环放大产生的输出DNA随后触发修饰电极表面的杂交链式反...
本文系统综述了基于DNAzyme的生物传感技术,概述了不同传感应用,并重点总结便携式生物传感器和即时诊断领域的重要进展与奠基性贡献。文章首先介绍功能核酸领域,重点讨论DNAzyme的结构、催化机制及体外筛选方法;随后描述将DNAzyme整合到生物检测体系中的策略,包括RNA切割DNAzyme、变构DNAzyme和DNA aptazy...
本研究设计了一种基于特异性磁分离和高灵敏点击化学的电化学生物传感器,用于检测致病菌。该传感器以适配体修饰磁珠捕获鼠伤寒沙门氏菌,并以有机-无机杂化纳米花(刀豆蛋白A(Con A)–Cu3(PO4)2)作为三明治结构信号探针,替代传统酶-抗体偶联物。杂化纳米花中的无机铜离子首次用于无酶信号放大:抗坏血酸钠可溶解探针中的磷酸铜,释放Cu...
创伤弧菌(Vibrio vulnificus)是引起海产品相关疾病的重要致病菌,传统培养、PCR 和 LAMP 方法耗时且依赖设备。为快速检测水产品中的该菌,作者通过体外筛选与突变获得 RNA 切割型 DNA 酶 RFD-VV-M2,其活性、特异性和灵敏度最高。该 DNA 酶 5′ 端连接淬灭基团,并与 3′ 端 FAM 标记底物形...
DNA walker 是一类动态纳米机器,已成为生物学领域研究热点。其驱动力主要来源于链置换反应、蛋白酶/DNAzyme 反应和构象转变。凭借高方向性、灵活性和高效性,DNA walker 可沿一维、二维和三维轨道逐步自主运动,在生物传感、材料组装与合成以及癌症早期诊断等方面具有广阔应用前景。尤其值得注意的是,DNA walker ...
金黄色葡萄球菌(S. aureus)及其耐甲氧西林菌株(MRSA)的早期检测对公共卫生和临床感染控制具有重要意义。本文报道了一种基于发夹探针介导的 DNA 电路,用于检测 S. aureus 的 mecA 基因。该体系串联外切酶 III(Exo III)辅助循环信号放大与 DNAzyme 介导的切割反应。当目标 mecA 存在时,H...
多种循环miRNA与急性心肌梗死(AMI)的病理过程密切相关,因此检测循环系统中的心肌miRNA对AMI的诊断和治疗具有重要意义,尤其有助于早期诊断。基于心肌miRNA的特点,作者开发了一种超灵敏、多靶标电化学发光(ECL)传感平台,采用通用探针将DNAzyme与杂交链反应(HCR)放大相耦合。靶miRNA与辅助链形成环状单元,剪切...
钾离子(K+)在维持细胞过程和疾病发生中起关键作用,但在生理条件下由于化学性质相似的钠离子(Na+)共存,K+ 的特异性检测极具挑战。本文基于二聚化 G-四链体(GQ)DNA 构建了一种 K+ 特异性生物传感器。K+ 可促进 TTAG3 序列形成稳定的 GQ 并进一步驱动其非共价二聚化,所形成的 GQ/hemin DNAzyme 的...
本研究开发了一种基于微流控颗粒积累的便携式生物传感器,用于铜离子的视觉定量检测。该传感器利用铜依赖型DNAzyme连接磁性微球(MMPs)和聚苯乙烯微球(PMPs),形成MMPs-DNAzyme-PMPs复合物。当存在铜离子时,DNAzyme被切割,使游离PMPs从复合物中释放。在毛细流驱动的微流控器件中,MMPs-DNAzyme-...
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...
本文开发了一种基于Zr4+介导信号转换与杂交链反应(HCR)刺激DNAzyme纳米线的电化学平台,用于检测蛋白激酶活性。首先,蛋白激酶A(PKA)磷酸化固定在金电极表面的底物肽;随后,含5'-磷酸末端的DNA1通过磷酸-Zr4+-磷酸配位键连接到磷酸化底物肽上。引入分子信标(MB)后,DNA1通过toehold介导的链置换反应(TM...