外泌体在细胞间通讯、肿瘤迁移与侵袭中发挥重要作用，但其在生物流体中浓度低，癌症外泌体的特异性检测仍是挑战。本文基于DNA适配体与外泌体表面生物标志物蛋白酪氨酸激酶7（PTK7）之间的分子识别，设计了一种新型可激活、无标记荧光传感策略，用于高灵敏、高特异检测外泌体。目标外泌体结合适配体后触发链置换反应，使G-rich序列暴露并折叠形成...
治疗与诊断用核酸适配体被设计为高亲和、高特异结合靶标。适配体相互作用的结构与动力学分析日益重要。本文报道一种基于 switchSENSE 的荧光适配体传感器，用于详细表征适配体–分析物相互作用及适配体折叠，以凝血酶结合适配体（TBA）为模型体系。TBA 折叠为 G-四联体及其与凝血酶的结合强烈依赖溶液中离子的种类和浓度。作者实时观察...
本文提出一种无标记荧光生物传感器，用于基于三叉DNA连接驱动催化发夹组装策略简单检测Kras野生型。体系中设计了由DNA链S1和S2与靶标共同形成的三叉DNA连接探针（JP），以及两个发夹探针H1和H2。当存在Kras野生型时，JP可激活自催化DNA机器，引发催化发夹组装，产生大量游离G-rich序列；这些序列与荧光染料N-甲基原卟...
由于 G-四联体具有结构多态性、优异结合活性及在生物调控中的功能意义，已成为分析化学与生物医学研究中的创新模块；同时，氧化石墨烯（GO）因优异理化性质在生物传感器领域受到广泛关注。本文提出一种基于 G-四联体结构和 GO 的无标记、无酶通用逻辑运算平台，以替代昂贵荧光或猝灭探针修饰。利用 GO 对银纳米簇（AgNCs）的猝灭能力以及...
本文开发了一种基于嵌合 DNA 模板银纳米簇（AgNCs）的荧光探针，用于直接测定癌细胞裂解液中的端粒酶活性。研究比较了端粒酶延伸反应前（路线 A）和反应后（路线 B）形成 AgNCs 的两种策略，发现端粒酶阳性样品中 AgNCs 的黄色荧光发射（最佳激发/发射波长 470/557 nm）发生选择性猝灭。利用合成延伸 DNA 模拟端...
本研究建立了一种基于双功能适配体（Dual-Apt）和切割辅助滚环扩增（CA-RCA）的副溶血性弧菌（Vibrio parahaemolyticus）快速可视化生物传感器。锚定适配体（A-Apt）特异性结合副溶血性弧菌表面，在链霉亲和素磁珠（SMB）辅助下从食品基质中分离并富集目标菌；检测适配体（D-Apt）结合菌体表面不同位点，作...
针对小分子/生物活性分子检测中酶促反应和复杂纳米材料依赖的问题，本文利用血栓素适配体的高亲和识别能力和催化发夹组装（CHA）的无酶等温放大特性，建立了一种无标记、无酶的光学放大检测策略用于血栓素检测。为同时支持生物学探究与技术优化，作者引入热力学模型预测相互作用核酸链的最低自由能二级结构，并计算体系配分函数与复合物平衡浓度；随后对相...
微小RNA（miRNA）因在转录后基因调控中的关键作用，已成为多种疾病的重要生物标志物。本文首次将催化发夹组装（CHA）与滚环扩增（RCA）整合到电化学生物传感器中，用于灵敏、特异性检测 miR-21。同时，利用外加电势调控电极表面 CHA 反应效率，为克服探针可及性问题提供了一种简单有效的方法。该传感器实现了 miR-21 的超灵...
机械生物传感器可通过低浓度检测或单分子力谱定量研究DNA-蛋白结合机制，但单分子操控和标记要求限制了无标记蛋白的批量分析。本文提出一种将分子力测量与无标记蛋白精细可调检测整合于一体的机械传感器。作者基于力诱导剩余磁化谱（FIRMS）建立调控序列力谱，用于测定DNA G-四联体（GQ）与无标记蛋白的结合力。通过调控序列长度和机械力的双...
本文报道了一种基于荧光猝灭结果用于检测生乳中赛罗胺（cyromazine, CYR）的快速生物传感器。以6-羧基荧光素（FAM）标记的G富集单链DNA Tcy2作为识别探针，当其与赛罗胺作用时，可形成赛罗胺稳定的G-四联体复合物，并引起荧光信号变化。由于G-四联体形成使FAM与赛罗胺距离缩短，发生荧光共振能量转移（FRET），导致F...
本研究使用时间门控荧光寿命成像显微镜（time-gated FLIM）检测 3,6-双(1-甲基-2-乙烯基吡啶鎓)咔唑二碘化物（o-BMVC）在固定细胞中的荧光焦点。o-BMVC 与 G-四联体（G-quadruplex, G4）结合后呈现较长荧光衰减时间，因此以寿命阈值区分长寿命信号。结果显示，六种癌细胞系中 o-BMVC 焦点...
本文报道了一种基于含荧光2-氨基嘌呤（2-AP）核苷碱基类似物的分裂G-四联体（split G-quadruplex）的简单、序列特异性DNA检测方法。在该传感器中，含2-AP的G-四联体被拆分为两个片段，并分别连接靶标特异性悬垂序列。两个独立的G-四联体片段仅在互补靶DNA存在时才能形成具有活性的G-四联体结构，从而引起2-AP荧...
本文报道了一种用于快速监测环境累积氡剂量的新型无标记荧光生物传感器。基于氡（222Rn）与其稳定衰变子体铅-210（210Pb）之间的关联，作者利用铅离子诱导特异性适配体HTG发生构象变化，并以有机染料孔雀石绿（MG）作为荧光探针，构建了对铅和氡均具有响应能力的检测平台。在无铅存在时，单链HTG呈随机卷曲状态，与MG仅发生弱静电作用...
本文报道了一种基于AGG三核苷酸重复序列与芘修饰寡核苷酸自组装的核酸适配体荧光标记策略。该策略利用AGG重复序列与5-(1-芘乙炔基)-2'-脱氧尿苷（PyU）修饰的短寡核苷酸PYG3形成(3+1)分子间G-四联体，从而产生强荧光信号，可用于适配体标记、靶向成像和生物传感。作者将AGG标签引入核糖核蛋白靶向适配体AS1411，得到T...
赭曲霉毒素A（OTA）是污染饲料和食品中最常见的霉菌毒素之一，其毒性风险备受关注。本文提出一种快速、灵敏的无标记荧光适配体生物传感器用于OTA检测。无OTA时，OTA适配体可与硫黄素T（ThT）染料形成G-四联体结构，使荧光增强；加入OTA后，适配体与OTA结合并形成反平行G-四联体，ThT与其弱作用，仅观察到微弱荧光。整个反应和分...
超分子 DNA 的独特生物特性推动了其在生物传感器中的应用。本文报道了一种由 i-motif DNA 与富含 G 的 DNA 共价连接单壁碳纳米管（SWNT）构成的杂化材料。单壁碳纳米管经硫酸/硝酸功能化得到羧基化 SWNT（f-SWNT），再通过 EDC/NHS 与氨基修饰寡核苷酸共价结合，并滴涂于玻碳电极。该杂化体系在 pH 5...
钾离子（K+）是人体重要的生物物质，在维持跨膜电位和激素分泌中发挥关键作用。荧光、电化学和电学方法已被广泛用于选择性识别 K+。本文开发了一种基于单层石墨烯的高灵敏、高选择性生物传感器，在范德堡（Van der Pauw）测量配置下检测 K+。通过在石墨烯表面预固定鸟嘌呤富集 DNA，器件表现出约 1 nM 的极低检出限、1 nM–...
DNA甲基化由DNA甲基转移酶催化，在基因转录、基因组印记和细胞分化等过程中起重要作用。本文报道了一种基于尿嘧啶特异性切除试剂（USER）诱导G-四联体形成的电化学方法，用于检测DNA甲基转移酶1（DNMT1）活性。将含DNMT1识别序列的双链DNA固定于电极表面：DNA S1含G富集序列和一个胞嘧啶，互补链DNA S2含C富集序列...
本研究构建了一种基于目标触发邻近杂交介导等温指数扩增（EXPAR）的电化学生物传感平台，用于超灵敏检测蛋白质。作者将血小板源性生长因子BB（PDGF-BB）适配体分别整合到两条DNA探针P1和P2中，利用邻近杂交原理将蛋白亲和结合事件转化为DNA组装过程。PDGF-BB与两条适配体结合后，提高局部探针浓度，触发链置换反应并释放Out...
本文报道了一种基于分子内 G-四联体（G4）的电化学生物传感器，用于灵敏检测 Pb2+。该传感器以碳糊电极（CPE）或多壁碳纳米管碳糊电极（MWCNTPE）为工作电极，以乙基绿（EG）为新型 G4 嵌入剂，以鸟嘌呤富集单链 DNA 序列为探针。Pb2+ 存在时，探针由单链结构转变为 Pb2+ 稳定的分子内 G4，EG 嵌入 G4 后...