液体活检通过检测外周生物流体中循环核酸、细胞、蛋白和囊泡等获得健康信息，正推动传感器向去中心化、非专业人员可用方向发展。在肿瘤诊断与预后中，循环 microRNA 是重要生物标志物。本文以与肺癌相关的 miR-2115-3p 为模型靶标，开发了一种基于丝网印刷电极（SPE）的电化学生物传感器。该传感器采用与靶标互补的单链 DNA 探...
近年来分子检测技术为监测疾病生物标志物（如用于多种疾病和癌症早期检测的miRNA）提供了多种策略，但仍缺乏实用、准确的miRNA分析工具以推动其临床转化。本研究提出一种名为“循环触发探针级联放大”（CARTP）的非酶级联放大策略，用于提高反向分子哨兵（iMS）纳米生物传感器的检测灵敏度。iMS是一种基于表面增强拉曼散射（SERS）的...
微小RNA（miRNA）是一类长度短、非编码、进化保守并在转录后水平调控基因表达的小分子RNA，与癌症、病毒感染和心血管疾病等多种疾病密切相关。目前已有Northern blot、实时荧光定量PCR（RT-PCR）和荧光微阵列等技术用于miRNA检测，但由于miRNA序列短、同源性高且丰度低，开发灵敏、准确、快速且经济的检测方法仍具...
本文提出一种新型双引擎驱动纸基光电化学生物传感器，基于阳极-阴极协同放大策略和多种信号增强机制，实现对多种miRNA（如miRNA-141和miRNA-21）的监测。具体地，C3N4量子点（QDs）同时敏化ZnO纳米星和BiOI纳米球，构建复合光电层，分别放大光阳极和光阴极的原始光电流。通过柔性纸芯片的独立设计与分区，功能化加样孔和...
微小RNA（miRNAs）在多种生物过程中发挥关键调控作用，是临床诊断的重要生物标志物。为满足生物样本中miRNA准确、便捷分析的需求，本研究构建了一种用于miRNA检测的超灵敏电化学生物传感器。该传感器采用取向优化的四面体DNA（TDNA）修饰金纳米颗粒（AuNPs）标签，可招募大量电化学活性物质，从而获得显著增强的信号响应。借助...
microRNA（miRNA）作为多种疾病的生物标志物，在临床和即时检测中日益重要，但单一miRNA通常不足以明确诊断，需要同时评估多个miRNA。本研究设计并实现了多种多重电化学微流控生物传感器，将单通道划分为多个孵育区，形成四种新型芯片设计，用于无靶标扩增条件下同时定量最多8个miRNA，命名为CRISPR-Biosensor ...
成簇规律间隔短回文重复序列（CRISPR）及CRISPR相关蛋白（Cas）系统因其高保真性、可编程性和高效信号放大能力，为下一代生物传感器提供了新途径。开发基于CRISPR/Cas的可视化检测系统有助于生物标志物的即时诊断。现有基于CRISPR/Cas9的可视化检测方法受Cas9固有特性限制。本文探索了Cas13a对含核糖核苷酸的D...
基于丝网印刷碳电极（SPCE）的生物传感界面已广泛用于医疗诊断、食品安全和环境监测中的电化学生物传感器。然而，SPCE 表面粗糙，易导致核酸捕获探针取向无序、信号探针非特异吸附以及靶标结合空间位阻，从而降低信噪比和灵敏度。目前，开发高效碳基生物传感界面，尤其是用于 DNA 探针组装与功能化，仍极具挑战。本文首次采用特定 DNA 框架...
微小RNA（miRNA）是一类重要的非编码RNA，参与转录后基因表达调控，其异常表达与多种疾病发生发展密切相关，因此成为早期医学诊断的潜在生物标志物。然而，miRNA序列短、丰度低、家族成员序列同源且易被RNase降解，使常规检测技术面临灵敏度与选择性挑战。基于生物传感器的策略已成为miRNA定量分析的重要替代方法。表面等离子共振（...
微小RNA（miRNA）因在多种肿瘤中异常表达，已成为癌症早期诊断的潜在生物标志物。开发兼具高特异性、高灵敏度和易推广性的 miRNA 检测平台具有重要意义。电化学发光（ECL）可显著降低背景噪声并提高检测灵敏度；纸基 ECL 生物传感器进一步使其适用于即时检测。CRISPR/Cas13a 作为高保真、高效且可编程的 crRNA 引...
本研究设计了一种双链特异性核酸酶（DSN）抗性的三螺旋DNA纳米开关，用于肺癌细胞中let-7a家族微小RNA的单碱基区分。研究发现，纳米开关中10 bp双链茎可被DSN切割，而10 bp三链茎对DSN具有抗性，从而获得抗DSN的三链DNA结构。该三链结构依赖pH形成，使纳米开关与miRNA的杂交具有pH相关性；在pH 6.8的亚稳...
微小RNA（miRNA）是多种疾病诊断、预后和治疗的重要靶标。本研究开发了一种通用且无酶的信号放大策略，用于快速、灵敏、特异性地电化学检测肿瘤细胞中多种miRNA。该方法结合催化发夹组装（CHA）和DNA三叉连接（DNA TWJ）。目标miRNA通过特异性识别形成引发剂，周期性触发两个发夹探针组装成双链；随后双链诱导DNA TWJ催...
基于核酸探针的生物传感器已成为生物医学应用中的有力工具，但稳定性问题严重限制了其广泛应用。碳纳米颗粒(CNPs)能有效保护DNA探针免受酶切和非特异性蛋白结合，为上述问题提供了良好解决方案。本研究将具有特异性分子识别能力的核酸探针与生物稳定性优异的CNPs耦合，发展了一种DNase I辅助的循环酶促放大方法(CEAM)用于micro...
微小RNA（miRNA）是参与基因调控的小分子非编码RNA，可作为多种疾病诊断的潜在生物标志物。本文提出一种基于DNA修饰金纳米颗粒（AuNPs）与银纳米颗粒（AgNPs）相互作用的便捷电化学生物传感策略。柠檬酸包覆的AuNPs和AgNPs可依次共修饰于电极表面；但当AuNPs表面修饰DNA后，会形成强负电荷层，因静电排斥和空间位阻...
微小RNA（miRNA）在基因表达和细胞功能调控中发挥关键作用，其可靠检测对临床诊断与治疗具有重要意义。本文设计了一种结构可转换的单链DNA开关，并构建了新型开关转换型比值荧光生物传感器（SCRF biosensor），用于高灵敏度miRNA检测。该DNA开关具有茎环结构，并在特定位点修饰两个荧光基团Cy3和Cy5以及一个淬灭剂。通...
微小RNA（miRNAs）是疾病早期诊断的重要生物标志物。本研究开发了一种基于金纳米粒子（AuNPs）/碳氮化物纳米片（CNNS）纳米复合物的简单高效电化学生物传感器，用于检测 miRNAs。该传感器利用双链特异性核酸酶（DSN）和发夹结构探针分别提高检测灵敏度与选择性。在 miRNA-21 存在时，标记在捕获探针 3' 端的电化学...
DNA功能化金纳米颗粒（DNA-AuNPs）兼具金纳米颗粒优异光学性质与DNA分子识别功能，在生物传感中具有重要潜力。由于表面DNA密度决定检测性能与共轭物稳定性，精确控制DNA-AuNPs表面密度对优化传感器至关重要。本文报道了一种用于定量金纳米颗粒表面多种未标记DNA的简便分析方法。该方法首先用氰化钾（KCN）溶解金纳米颗粒，释...
本研究开发了一种便携式无标记等离激元生物传感器，用于生物样品中微小RNA（miRNA）的灵敏、选择性检测。miRNA参与细胞分化、细胞周期进程等关键过程，并可作为癌基因发挥作用；检测血液或尿液等循环miRNA可实现疾病的无创、简便诊断。作者报道了一种基于酶辅助靶标循环系统和改进型局域表面等离子共振（LSPR）探针的LSPR传感器，用...
本研究开发了一种基于电双层（EDL）门控场效应晶体管（FET）的微小RNA（miRNA）生物传感器，以提高检测灵敏度与稳定性。作者系统研究了导致电信号波动并影响传感器性能的因素。首先，通过原子力显微镜比较不同沉积工艺制备的金电极表面形貌，发现较低表面粗糙度可改善电流稳定性；溅射与电子束蒸发金电极的信号波动最低。其次，实验证明样品溶液...
随着新一代测序技术的发展，人类转录组得到全面解析，大量 RNA 分子在疾病发生、细胞周期调控、凋亡及转录后基因调控中发挥功能，使其成为稳定且微创疾病生物标志物的潜在候选。尽管已发展多种分子生物学和生物传感器 RNA 检测策略，但多数尚未实现临床应用。多功能纳米材料与灵敏、稳健的电化学读出相结合，有望推动 miRNA 检测的临床转化。...