基于 DNA 的逻辑电路设计已成为 DNA 纳米技术中的活跃研究方向，在智能生物分析中具有巨大潜力。尽管已有多种 DNA 逻辑系统被实现，但高级逻辑功能的构建仍具挑战，尤其是采用简单且均质的组成。本工作通过整合 G-四链体和 i-motif 两种 DNA 四重体结构，建立了一个完全无标记、高可扩展性的逻辑平台，并在其上实现了一系列高...
本文提出一种名为 Endo IV 辅助反馈放大（EFA）的新型放大策略，用于三磷酸腺苷（ATP）检测。该策略结合滚环扩增（RCA）和 Endo IV 辅助信号放大（ESA）平台，利用两种特殊编程 DNA 复合物：一种由分裂适配体片段和环状模板组成，另一种由含 AP 位点的 AP 探针与同一环状模板组成。ATP 作为目标物诱导分裂适配...
本文提出一种基于级联趾端介导链置换反应（TMSDRs）和非酶目标循环放大策略的无标记荧光生物传感器，用于 HIV-1 基因检测。体系中，HIV-1 基因与三链 DNA 底物探针（SP）末端趾端区结合，触发链置换，释放辅助链（HS）并暴露新的趾端区；燃料链（FS）随后与暴露趾端区杂交，同时释放目标 DNA 和含富 G 序列的信号链（S...
氨基酰-tRNA合成酶复合体相互作用多功能蛋白2（AIMP2）外显子2缺失（DE2）是一种与卵巢癌、肺癌等多种癌症相关的遗传缺失，可作为疾病诊断的癌症指标。本文开发了一种基于目标DNA存在下拆分G-四链体形成并结合链置换的无标记检测方法，用于灵敏、选择性检测AIMP2外显子2缺失。与基因序列分析和毛细管电泳相比，该方法操作简便、成本...
本文报道了一种基于酶辅助级联放大策略的简单无标记荧光生物传感器，用于超灵敏检测DNA。该放大体系由发夹结构DNA（H-DNA）和外切酶III（EXO III）组成。目标DNA可与H-DNA杂交，启动EXO III辅助的目标循环放大，产生大量富含G的DNA（G-DNA）。G-DNA的一段序列被设计为与目标DNA相同，因此也能与H-DN...
本研究提出一种无标记荧光生物传感器，用于超灵敏、简便地检测金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的mecA基因。该传感器采用外切酶III（Exo III）辅助的级联信号放大策略，以3′端突出发夹探针（HP）作为目标识别元件，以笼式G-四链体作为信号报告元件。无mecA基因时，HP探针不能被Exo III消化，G...
蛋白质高灵敏检测对生物医学研究和临床诊断很重要，但常规方法操作复杂、耗时且需大量标记。本文结合分子信标（MB）轨道介导的DNA walker与切口酶辅助信号放大方法，开发了一种简单、超灵敏的孔雀石绿（MG）荧光生物传感器，用于特异性检测细胞因子干扰素-γ（IFN-γ）。IFN-γ与双链DNA中的适配体结合后释放DNA walker，...
本文开发了一种无标记、无酶、无修饰且无需DNA提取的荧光适配体传感（LEFA）方法，用于检测活的大肠杆菌O157:H7。该方法基于G-四链体形成，采用两个巧妙设计的发夹探针GHP1和GHP2。当存在大肠杆菌O157:H7时，适配体优先与目标菌结合，释放单链启动序列IS；IS引发GHP1与GHP2之间的toehold链置换反应，并循环...
适配体因结合目标后构象开关易转换为光学或电化学信号，可用于构建简单有效的生物传感器。然而，河豚毒素（STX）与其适配体 M-30f 的结合并不伴随明显构象开关。本文采用圆二色光谱、荧光基团/淬灭剂标记适配体及结晶紫法，研究 STX 与 M-30f 的结合方式。结果表明，在 PBS 缓冲液中适配体构象已被稳定，可能形成适合 STX 结...
为应对严峻的水污染问题，多目标生物传感器成为研究热点。本文报道了一种新型双功能荧光生物传感器，可无标记、分别高灵敏、高选择性地检测铅离子(Pb2+)和汞离子(Hg2+)。该探针由富含鸟嘌呤的DNA序列AGRO100与N-甲基原卟啉IX(NMM)组装而成，在K+诱导下形成具有强荧光的G-四链体/NMM复合物。当体系中加入Pb2+时，A...
本文构建了一种基于C-PS2.M-DNA模板化银纳米团簇（Ag NCs）的开启型荧光生物传感器，用于高灵敏、高选择性检测Pb2+。该DNA模板两端为富含C的序列，可原位模板化形成平均直径约1 nm的Ag NCs；中部为Pb2+适配体PS2.M。加入Pb2+后，适配体特异性结合Pb2+并诱导形成G-四链体构象，使位于DNA 5′和3′...
疾病相关 DNA 的准确检测对早期诊断和治疗具有重要意义。本文基于硫黄素 T（ThT）诱导 G-四链体形成的荧光生物传感器，实现了对靶 DNA 的灵敏检测。ThT 是一种水溶性荧光染料，可诱导富含鸟嘌呤的序列形成 G-四链体，并产生明显增强的荧光。作者以人类免疫缺陷病毒（HIV）DNA 为案例，设计了两个具有互补区域的亚稳态发夹 D...
本文构建了一种简便、低成本的荧光生物传感器，用于DNA的准确、敏感检测。发夹DNA（H1）中可形成G-四链体的序列最初被锁定在发夹结构中。当目标DNA存在时，H1的发夹结构展开，其部分序列与目标DNA杂交形成双链DNA并释放G-四链体形成序列；发夹DNA（H2）随后与展开的H1杂交，通过链置换机制将目标DNA释放。被释放的目标DNA...
DNA 适配体是通过体外筛选获得、能以高亲和力和特异性结合靶标的单链寡核苷酸，理解其分子识别机制对生物传感器开发具有重要意义。赭曲霉毒素A（ochratoxin A, OTA）是一种真菌来源的食品毒素，OTA DNA 适配体已被用于开发食品安全所需的快速检测平台。其中一种 OTA 适配体（OTAA）为富含鸟嘌呤的 DNA 寡核苷酸，...
作者设计了一种 DNAzyme，其中氧化石墨烯（GO）与单链 DNA 茎环区相互作用。DNAzyme 链与底物链杂交并结合到 GO 表面，GO 作为强猝灭剂抑制背景信号。Pb(II) 存在时破坏 GO-DNAzyme 复合体并催化 DNAzyme 内部切割；随后加入硫黄素 T（ThT）作为 G-四链体诱导剂，释放的富含 G 片段折叠...
本文报道了一种基于荧光铜纳米颗粒（Cu NPs）的钾离子（K+）生物传感器。该传感器采用无标记单链 DNA（ssDNA）探针，其 3′ 端为结构转换适配体（SSA），可与 K+ 特异性结合并折叠成 G-四链体；5′ 端为聚胸腺嘧啶（polyT），作为原位构建荧光 Cu NPs 的模板。加入 K+ 后，SSA 发生目标诱导构象变化，形...
本文构建了一种基于催化发夹组装（CHA）的开启型比率荧光生物传感器，用于检测microRNA-122（miRNA-122），并以2-氨基嘌呤（2-AP）和硫黄素T（ThT）作为检测信号源。发夹DNA序列H1包含miRNA-122互补链和G-四链体形成序列。当存在miRNA-122时，miRNA-122与H1部分杂交，形成双链DNA和...
快速筛选活性化合物对复杂天然药物的研究与开发至关重要。本文报道了一种基于选择性适配体-羧基荧光素/氧化石墨烯能量转移光学传感器，并结合微流控芯片电泳分离的同时无标记多药筛选新方法。研究选择七种传统中药单体作为G-四链体配体筛选对象。筛选结果显示，大豆苷元、盐酸小檗碱、盐酸药根碱和防己诺林碱为G-四链体活性配体，栀子苷和苦参碱为非活性...
生物传感器的高性能通常依赖高信噪比，而超强猝灭剂在荧光传感器中起关键作用。本文报道了一种基于 Fe3O4@C 蛋黄壳纳米颗粒（YSNPs）的新型纳米生物传感器，并系统研究了其荧光猝灭性能。结果表明，Fe3O4@C YSNPs 可作为超强猝灭剂，对荧光团具有接近 100% 的猝灭效率；在生物分子识别事件触发后，其荧光恢复效率优于金纳米...
针对G-四链体荧光探针多限于管式检测的问题，本文提出一种基于酶促生成G-四链体的原位无标记荧光生物成像方法，用于在细胞和组织水平检测凋亡细胞，即末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）激活的从头G-四链体合成（TAGS）检测。该方法的检测对象是凋亡的生化标志——基因组DNA断裂。TAGS利用DNA双链断裂（DSBs）作为引物，在富G未标记dN...