G-四联体序列广泛存在于真核和原核生物中，研究其与小分子配体的相互作用对基因治疗、生物传感器构建和荧光成像具有重要意义。本文利用亚甲基蓝（MB）固有的电化学活性，基于微型化电化学装置，系统研究了MB与多种分子内G-四联体的相互作用。尽管圆二色光谱显示过量MB对不同分子内G-四联体构象的影响不明显，但方波伏安法可快速、简便地区分MB与...
可逆蛋白质乙酰化是重要的翻译后修饰，主要由组蛋白乙酰转移酶（HATs）和组蛋白去乙酰化酶（HDACs）催化。本文建立了一种无标记荧光均相检测方法，用于检测 HAT/HDAC 活性及其抑制剂。该方法基于 G-四联体（G4）与乙酰化相关肽之间的静电相互作用，引起 G4/硫黄素 T（ThT）复合物荧光强度显著变化。HAT（p300）活性检...
本文报道了一种全集成石墨烯场效应晶体管（GFET）生物传感器，用于水相中铅离子（Pb2+）的无标记检测，并首次在石墨烯纳米电子器件中实现G-四联体结构转换生物传感原理。作者通过实验证明，一端固定于石墨烯表面的富G单链DNA可与Pb2+特异性相互作用，并折叠形成G-四联体结构。由于带电DNA链的结构转换会改变石墨烯表面附近的电荷分布，...
将溶液 SELEX 筛选得到的核酸适配体固定化到生物传感器表面仍具挑战。本研究以商用 DNA 微阵列作为模拟生物传感器应用的模型平台，系统考察多组适配体/靶标对在固定化状态下的结合行为。结果表明，适配体与表面之间需保持最小间隔（linker 长度），且胸腺嘧啶（T）核苷碱基 linker 可在不同条件下提供可重复的结合响应。与直接 ...
本文报道了一种用于检测细胞内铅离子（Pb2+）的电化学发光（ECL）生物传感器。该传感器以玻璃碳电极（GCE）为基底，通过原位电聚合邻苯二胺（OPD）在电极表面制备氮掺杂碳点（N-CDs）作为发光体，并利用银纳米粒子（AgNPs）连接氨基修饰的捕获DNA（T1）。随后，标记Pd-Au六八面体（Pd@Au HOHs）的互补DNA（T2...
本文基于滚环扩增(RCA)偶联过氧化物酶模拟DNAzyme扩增策略，构建了一种简单、无标记、低成本的电化学生物传感器，用于高灵敏、高选择性地检测大肠杆菌(E. coli)。适配体-引物探针(APP)包含抗大肠杆菌适配体和与环状探针互补的引物序列，环状探针含两个G-四联体单元；APP识别靶标并触发RCA聚合酶延伸。靶标存在时，电极表面...
本研究报道一种基于核酸的紧凑且稳健的人工生化电路，用于理解复杂生物系统并设计分子调控策略。作者利用两条可调控 DNA 模板、Vent(exo-) 聚合酶和 Nt.BstNBI 切口酶，构建 DNA 交叉触发级联自扩增电路。在均相等温条件下，两种完全独立的寡核苷酸因子 X 或 Y 中任意一种均可作为触发因子，即使加入量低至 2 amo...
本研究开发了一种简单、通用的比色生物传感器，用于灵敏、特异性地检测寡核苷酸及适配体识别靶标等生物分子。该策略将信号转导器与催化发夹组装（CHA）信号放大相结合：目标 DNA 与发夹 DNA 结合形成新的核酸序列，并在转导器中产生 toehold，启动 CHA 循环放大反应。催化组装过程产生大量富含 G 的 DNA；在血红素（hemi...
本文提出一种基于 G-四联体 DNA 结构转换的无标记荧光生物传感器，用于超痕量铽(III)（Tb3+）检测。在 K+ 存在下，硫黄素 T（ThT）可选择性结合 K+ 稳定的平行 G-四联体，使荧光强度显著增强；加入 Tb3+ 后，Tb3+ 竞争性结合平行 G-四联体并诱导其构象改变，导致 ThT 释放和荧光下降。荧光强度变化 ΔF...
本文报道了非法拉第模式电化学阻抗谱（EIS）用于测定钾离子（K+）浓度的应用，采用富含鸟嘌呤的 K+ 选择性适配体传感器（K+-aptasensor）。这是一种简单、无需电活性探针、灵敏且可重复的方法，可在不受到类似法拉第 EIS 方法中电活性探针干扰的情况下测定 K+ 离子浓度。研究实现了 K+ 离子浓度 1 μM–0.1 mM ...
本文提出一种基于DNAzyme和限制性内切酶辅助目标循环的通用DNA检测生物传感平台。利用Pd-Au合金纳米晶将探针DNA固定在电极表面，并催化H2O2还原，从而放大信号、提高检测灵敏度。以p53基因和口腔癌基因为模型，血红素/G-四联体同时作为还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）氧化酶和辣根过氧化物酶（HRP）模拟DNAzyme...
本文报道了一种基于DNA模板点击反应形成分子内G-四联体结构的新型均相荧光传感器，用于铜离子（Cu2+）的“开启型”检测。可点击DNA探针由两条富含G的寡核苷酸链A和B以及模板链C组成，A和B分别携带叠氮基团和炔基，C通过杂交将二者反应基团定位在邻近位置。A和B序列来源于不对称分割的G-四联体序列（TTAGGG）4。当存在Cu2+时...
本文是《Methods》DNA 基生物传感器特刊的客座编辑引言，概述 DNA 作为多功能识别分子在生物传感器中的发展。DNA 可识别互补核酸、金属离子、小分子、蛋白质和细胞；1990 年代发现的核酸适配体具有与抗体和酶竞争的结合能力；氧化石墨烯（GO）、碳纳米管和金纳米颗粒（AuNPs）等功能纳米材料可与 DNA 相互作用，推动 D...
本文提出一种新型电化学适配体传感器构建策略，用于检测凝血酶浓度。该策略以两条精心设计的寡核苷酸为核心元件，其序列同时包含凝血酶适配体（Apt15和Apt29）以及可重组的G-四联体半区。在无凝血酶存在时，电极表面的G-四联体半区可在K+存在下与血红素（hemin）结合形成G-四联体–血红素复合物，产生可检测的电化学信号；当凝血酶与适...
本文报道了一种基于DNA折纸的单分子纳米传感器，用于检测人O6-烷基鸟嘌呤-DNA烷基转移酶（hAGT）的DNA修复活性。作者将血栓素结合适配体TBA1和TBA2插入DNA折纸的短链中，形成从折纸表面突出的双适配体阵列。TBA1可形成G-四联体结构并特异性结合α-凝血酶；当TBA1中心鸟嘌呤发生O6-甲基化时，G-四联体结构被破坏，...
近年来，基于 Pb2+ 特异性 RNA 切割 DNA 酶的 Pb2+ 生物传感器较多，但常因成本高、操作复杂及 RNA 不稳定而限制实际应用。本研究提出一种基于 Pb2+ 诱导变构 G-四联体（PS2.M）的无标记荧光生物传感器用于 Pb2+ 检测。在 K+ 存在下，N-甲基原卟啉 IX（NMM）可与 K+ 稳定的 G-四联体结合，...
富鸟嘌呤核酸可形成 G-四联体，在基因调控、生物传感器设计和纳米结构构建中具有重要作用。本文报道了一种基于纳米孔封装的单分子方法，用于研究阳离子如何调控血栓结合适配体（TBA，GGTTGGTGTGGTTGG）所形成 G-四联体的折叠与解折叠。纳米孔中的特征电流阻断表明，G-四联体形成具有阳离子选择性，选择性顺序为 K+ > NH4+...