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MnO2纳米片介导的比率荧光生物传感器用于活细胞中微小RNA的检测与成像
摘要： 微小RNA（miRNA）在细胞增殖、分化和凋亡中发挥重要作用，被视为癌症的重要生物标志物。准确灵敏地检测miRNA对癌症诊断与治疗至关重要。本研究设计了一种基于MnO?纳米片介导的比率荧光生物传感器，用于活细胞内miRNA的检测与成像。该传感器包含作为DNA载体的MnO?纳米片、荧光供体（FAM）标记的发夹H1（识别探针）及荧光受体（TAMRA）标记的发夹H2（扩增探针）。当生物传感器通过内吞作用进入细胞后，MnO?纳米片被细胞内谷胱甘肽（GSH）降解为Mn2?，同时释放吸附的发夹H1和H2。胞内靶标miRNA-21与H1的识别单元杂交，启动催化发夹组装反应（CHA），产生大量H1-H2双链体。这使得荧光供体FAM与受体TAMRA紧密靠近，引发荧光共振能量转移（FRET），通过供体信号减弱而受体信号增强的比率荧光响应实现miRNA-21检测。该方法还能区分HeLa、HepG-2和L02细胞中miRNA-21的表达水平，表明其在miRNA相关疾病早期诊断中具有重要应用潜力。
关键词： 微小RNA检测 二氧化锰纳米片 比率型 细胞成像
更新于2025-11-21 11:24:58
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基于MoS2/g-C3N4/黑TiO2异质结的光电化学microRNA生物传感器，结合Histostar@AuNPs实现信号放大
摘要： 本文开发了一种新型光电化学（PEC）生物传感器，用于超灵敏检测微小RNA-396a。该传感器以MoS2/g-C3N4/黑色TiO2异质结作为光活性材料，以携带Histostar抗体的金纳米颗粒（Histostar@AuNPs）进行信号放大。简言之，将MoS2/g-C3N4/黑色TiO2沉积在氧化铟锡（ITO）电极表面后，依次组装金纳米颗粒（AuNPs）和探针DNA。与miRNA-396a杂交形成刚性DNA:RNA杂交体，该杂交体可被S9.6抗体识别。捕获的抗体进一步与Histostar@AuNPs的二抗IgG结合，从而固定辣根过氧化物酶（HRP）。在HRP作用下，H2O2对4-氯-1-萘酚（4-CN）的氧化反应加速，在电极表面生成不溶性产物苯并-4-氯己二烯酮，导致光电流显著降低。该生物传感器可在0.5 fM至5000 fM浓度范围内检测miRNA-396a，检测限为0.13 fM。此外，该方法还可用于研究重金属离子对miRNA表达水平的影响。结果表明，本生物传感器为miRNA的超灵敏检测提供了有前景的平台。
关键词： S9.6抗体，Histostar@金纳米颗粒，微小RNA检测，MoS2/g-C3N4/黑色TiO2异质结，光电化学生物传感器
更新于2025-11-14 17:04:02
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一种新型光电化学生物传感器，利用碳化钼纳米管作为纳米载体，并通过碳量子点与金纳米粒子之间的能量转移实现双微RNA的灵敏检测
摘要： 本文开发了一种新型光电化学（PEC）生物传感器，用于超灵敏检测双微小RNA（miRNAs），其检测原理基于碳量子点（CQDs）与金纳米粒子（AuNPs）之间的能量转移（ET）。该PEC平台由修饰ITO电极的CQDs@Mo2C纳米管构成。两种携带AuNPs的发夹探针（H1和H2）通过"关闭"和"开启"CQDs的PEC信号实现检测——当标记的AuNPs靠近CQDs时会导致PEC信号猝灭。不同miRNAs（miRNA-159b和miRNA-166a）的引入会改变AuNPs与CQDs之间的颗粒间距，从而影响PEC响应强度。该方法实现了对miRNA-159b和miRNA-166a的高灵敏度检测，其线性检测范围均为0.5-5000 fM，最低检测限分别为0.15 fM和0.21 fM。据我们所知，这是首个基于CQDs能量转移的PEC双miRNAs检测生物传感器，为多重miRNAs的超灵敏检测提供了有前景的平台。
关键词： 微小RNA检测、金纳米颗粒、光电化学、能量转移、碳量子点@二钼化碳
更新于2025-11-14 17:03:37
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以黑磷为发光体、钙钛矿太阳能电池驱动的纸基恒电位电化学发光传感平台
摘要： 探索电化学发光（ECL）体系中高效发光体对构建高灵敏度ECL传感平台至关重要。本研究考察了具有优异ECL性能的黑磷纳米片（BP NSs），并以其作为发光体，以过二硫酸盐（S2O8 2?）溶液为共反应剂。此外，由于发射光谱与吸收光谱的重叠，BP NSs与引入的金纳米颗粒之间实现了有效的共振能量转移（RET）。为实现纸基ECL传感平台的便携化与微型化发展趋势，设计了一种纸基钙钛矿太阳能电池（PSC）装置作为电源，替代传统昂贵笨重的电化学工作站?；诖?，构建了PSC驱动的纸基恒电位ECL-RET传感平台，从而实现对微小核糖核酸（miRNAs）的高灵敏检测。更重要的是，为获得更优的分析性能，还引入了双链特异性核酸酶（DSN）辅助目标循环信号放大策略?；诟蒙杓?，该传感平台实现了miRNA-107在0.1 pM至15 nM范围内的高灵敏检测。最关键的是，本研究不仅开创了开发高灵敏度PSC触发ECL传感平台的先例，还探索了黑磷纳米材料在生物分析领域的应用前景。
关键词： 微小RNA检测、共振能量转移、钙钛矿太阳能电池、黑磷纳米片、电化学发光
更新于2025-09-23 15:21:01
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在纸基基底上利用结构多样的等离子体纳米颗粒夹心包埋分析物以实现表面增强拉曼光谱检测
摘要： 本报告描述了在柔性纸基材料上系统组合结构多样的等离子体金属纳米粒子（银纳米粒子、金纳米粒子、银核-金壳纳米粒子及各向异性金纳米粒子），以构建表面增强拉曼光谱（SERS）应用的信号增强环境。由于表面积及邻近拉曼激发波长的宽频表面等离子体共振（SPR）特性，各向异性金纳米粒子修饰的纸张展现出最高SERS响应。后续添加这四种纳米粒子的第二层（如三明治结构）通过诱导粒子间SPR耦合和热点相关的强电磁场环境，显著提升了SERS信号强度。经测试十六种组合后发现，各向异性金纳米粒子纸基底上覆盖银纳米粒子的第二层可获得最强SERS响应，其校准灵敏度和动态范围均优于典型的金纳米粒子-金纳米粒子组合。多次测量（样本内与样本间）显示SERS信号变异度低于20%。此外，三明治结构分析物的SERS信号衰减速率显著减缓，表明其具有更优的长期稳定性。该优化组合随后用于let-7f微RNA检测以验证其实用性。通过常规等离子体纳米粒子精确构建粒子耦合与热点结构，仍可设计出低成本且实用的信号增强基底，能有效提升多种有机及生物分子的校准灵敏度、扩展动态范围并降低检测限。
关键词： 表面增强拉曼光谱（SERS）、颗粒间耦合、微小RNA检测、等离子体纳米粒子、纸基基底、信号增强、热点
更新于2025-09-16 10:30:52
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利用光学镊子构建上转换发光共振能量转移分析平台
摘要： 我们报道了一种基于上转换纳米粒子（UCNPs）和发光共振能量转移（LRET）的新型分析平台，该平台利用了光镊技术。通过将掺杂Yb3?和Er3?的UCNPs（作为供体）与四甲基罗丹明（TAMRA）分子（作为受体）同时偶联在微球上，构建了复合微球体系，从而设计了LRET模型。当单个复合微球进入由紧密聚焦的980 nm高斯型激光束形成的三维势阱时，会被光捕获并同时激发上转换发射，进而实现供体信号向受体的转移。作为概念验证研究，我们选择微RNA-21序列作为靶标，通过核酸杂交将两个完全匹配发光体之间的距离控制在几纳米范围内。在不依赖荧光放大策略的情况下，这种基于单微球的LRET方法展现出极高的检测灵敏度（检测限低至114 fM）和对微RNA检测的良好特异性。此外，该方法通过准确定量三种癌细胞系中miRNA-21序列的绝对含量，甚至能在仅含100个癌细胞的样本中追踪目标，证明了其实际应用能力。因此，这种优越的分析方法为生物检测提供了新选择，在生物医学领域具有重要应用潜力。
关键词： 微小RNA检测、上转换纳米粒子（UCNPs）、发光共振能量转移（LRET）、光学镊子
更新于2025-09-10 09:29:36