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oe1(光电查) - 科学论文

22 条数据
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  • 基于铋烯的荧光猝灭生物传感器对微小RNA的超灵敏检测

    摘要： 铋烯作为一种单元素二维材料，因其高载流子迁移率和室温稳定性，在生物医学、电子和能源领域展现出应用潜力。然而，由于染料分子猝灭机制尚不明确，其在生物传感领域的应用受到限制。本研究开发了一种新型超薄铋烯基传感平台，可特异性检测微小RNA（miRNA）并区分单碱基错配，检测限低至60 pM。通过飞秒泵浦-探测光谱技术，我们确定了铋烯的荧光猝灭机制为基态弱荧光电荷转移。这一发现不仅为深入探究铋烯猝灭机制提供了概念验证平台，更为早期癌症相关的miRNA分子灵敏检测开辟了新途径。

    关键词： 生物传感器，铋烯，微小RNA，电荷转移，荧光猝灭

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 氧化石墨烯和石墨烯量子点的次级毒性效应改变了人细胞系中miR-21和miR-29a的表达

    摘要： 在体外研究中，通常通过检测不同浓度纳米颗粒处理后活细胞数量来选择无毒剂量纳米材料，但仅依据细胞形态变化或存活率不足以判定这些纳米材料无细胞毒性。本研究探究了氧化石墨烯（GO）和石墨烯量子点（GQD）非毒剂量处理后细胞的次级毒性效应。根据MTT法和Hoechst 33342/PI双染实验，选取15 μg mL-1的GO（100 nm）和GQDs（50 nm）作为非细胞毒性剂量。为研究次级毒性，在MCF-7、HUVEC、KMBC/71细胞暴露4小时和24小时后，检测了miR-21、miR-29a及三个基因在mRNA和蛋白水平的表达变化，并通过罗丹明123染色评估线粒体膜电位（MMP）。结果显示：虽然非细胞毒性剂量的GO和GQD未显著降低细胞存活率，但在所有三种细胞中均观察到miR-21、miR-29a、Bax、Bcl2和PTEN基因表达水平显著改变。除分子变化外，还发现细胞线粒体活性出现异常。值得注意的是，与GQDs-50相比，GO对基因基础水平和MMP的影响更为显著。鉴于这些基因均参与乳腺癌发生发展与转移，所观察到的miRNA表达及蛋白质合成变化可能改变细胞命运与易感性，导致GO-100和GQDs-50在医学研究中的预期效果产生偏差。

    关键词： 氧化石墨烯、MCF-7细胞、HUVEC细胞、微小RNA-21、石墨烯量子点、微小RNA-29a

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于双链特异性核酸酶扩增的微流控纸基激光诱导荧光传感器，用于癌细胞中miRNAs的选择性和灵敏检测

    摘要： 微小RNA（miRNAs）被视为多种癌症的潜在生物标志物。检测癌细胞中的miRNAs对认识这些疾病具有重要意义。本研究开发了一种基于双链特异性核酸酶（DSN）扩增的微流控纸基激光诱导荧光传感器，并用于选择性和灵敏地测定癌细胞中的miRNAs。首次采用激光诱导荧光检测界面在纸基芯片上进行样品检测。在最优条件下，将DSN（3 μL 0.10 U）和Taqman探针（2 μL 2.5 × 10?7 M）保留在折叠纸芯片的圆形区域（直径4 mm）。加入miRNA溶液后，混合溶液可通过DSN循环消化miRNAs与Taqman探针的杂交体来触发荧光信号放大。整个检测过程（包括样品加热）可在40分钟内完成。miRNA-21和miRNA-31的检测限分别为0.20和0.50 fM，对应的miRNAs消耗量仅为1.0和1.5 zmol。错配miRNAs的测试表明该方法具有良好的特异性。最后，该方法被用于测定A549和HeLa癌细胞裂解液及肝细胞LO2中的miRNA-21和miRNA-31。成功从两种癌细胞中检测到miRNA-21和miRNA-31。HeLa细胞裂解液（3.75 × 104个细胞/mL）中miRNA-21和miRNA-31的浓度分别为1.74 × 10?13 M和6.29 × 10?14 M，A549细胞裂解液（8.33 × 106个细胞/mL）中分别为3.07 × 10?15 M和3.28 × 10?15 M?；厥章史段?7.30%至111.83%，表明结果可靠。该方法在检测癌细胞中的miRNAs时具有高效、选择性和灵敏的特点。

    关键词： 微小RNA、双链特异性核酸酶、纸基传感器、激光诱导荧光、癌细胞

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • siRNA定向自组装量子点生物传感器用于单颗粒水平同时检测多种微小RNA

    摘要： 微小RNA是重要的转录后调控因子，可作为疾病诊断的无创生物标志物。实现微小RNA的灵敏多重检测有助于精准早期临床诊断，但现有方法通常受限于使用有机染料作为信号探针、繁琐的化学酶操作及复杂的反应流程。本研究报道了一种siRNA导向自组装量子点（QD）生物传感器，可便捷同步检测多种微小RNA。该传感器中，目标微小RNA与对应QD纳米探针结合会形成siRNA双链，不仅实现微小RNA的光谱编码区分，还能促进QD-磁性纳米颗粒生物缀合物组装以分离富集目标微小RNA。解离的QD可通过单分子检测灵敏识别，从而在单粒子水平定量检测微小RNA。该传感器仅采用QD作为信号报告分子，无需任何靶标标记和扩增步骤，即可从同一样本同步检测多种微小RNA，达到飞摩尔级灵敏度与单碱基错配选择性。此外，该技术成功应用于临床血清样本中循环微小RNA的同步检测，在无创早期诊断和生物医学研究中具有重要潜力。

    关键词： 量子点、小干扰RNA、荧光生物传感器、微小RNA、单颗粒检测

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 一种基于两种CdTe纳米复合材料用于双微小RNA检测的通用光电化学生物传感器

    摘要： 多种疾病与多个miRNA表达水平的同步变化密切相关。开发用于多重miRNA检测的光电化学（PEC）生物传感器对临床诊断和生物机制研究都具有重要意义。本研究首次设计了一种新型PEC生物传感器，可同时检测两种miRNA。我们制备了两种纳米复合材料：具有阳极光电流的氮化碳纳米片负载CdTe（CdTe-C3N4）和具有阴极光电流的三维石墨烯水凝胶负载CdTe（CdTe-3DGH），两者均表现出增强的PEC性能。这两种纳米复合材料的光电流可在相应的临界电压下清晰区分。随后通过共价键合分别将探针DNA1和DNA2与CdTe-3DGH和CdTe-C3N4纳米复合物结合。通过目标miRNA与互补DNA（cDNA）之间的竞争杂交反应，可根据各自光电流的变化灵敏定量miRNA141和miRNA21的浓度。与传统PEC生物传感器相比，该设计无需任何额外设备，能提供更高的检测效率，对构建多重PEC检测具有良好的通用性和扩展性。

    关键词： 光电化学、微小RNA、双靶标、生物传感器

    更新于2025-09-22 20:45:46

  • 一种可逆且距离可控的DNA剪刀：用于超灵敏检测微RNA的可再生电化学发光生物传感平台

    摘要： 精确控制DNA剪刀的开关逆转仍是一个引人注目的目标。本研究基于单步链置换反应，实现了DNA剪刀的可逆切换，并通过其移动进一步调控末端链间距。该技术被应用于构建再生型传感平台，以电化学发光复合物（PEI-Ru(II)）为发光体、二乙烯三胺（DETA）为共反应剂，实现对微小RNA-21（miRNA-21）的超灵敏检测。当存在二茂铁标记DNA（Fc-DNA）时，DETA标记的DNA剪刀通过链置换反应顺时针切换至"关闭"状态，导致Ru(II)体系产生显著电化学发光猝灭。随后以miRNA-21作为驱动力，DNA剪刀构型可逆时针切换，通过释放Fc-DNA并使DETA与Ru(II)复合物靠近，显著增强Ru(II)复合体的电化学发光强度。这种可逆切换使电化学发光信号显著提升，实现了miRNA-21的超灵敏检测（检测限低至0.17 fM），并成功应用于不同癌细胞的miRNA检测。值得注意的是，该DNA剪刀生物传感器通过单步链置换反应添加额外单链DNA（ssDNA）即可实现传感平台的再生，为构建简单灵敏的再生型生物传感器提供了新思路。

    关键词： DNA剪刀、微小RNA、生物传感器、电化学发光

    更新于2025-09-24 06:49:37

  • 基于表面增强拉曼散射的等离子体耦合干涉(PCI)纳米探针对微小RNA癌症生物标志物的直接无标记检测

    摘要： 微小RNA（miRNAs）作为内源性非编码小分子RNA，正逐渐成为多种疾病和癌症早期检测的潜力生物标志物。为推动这些小分子标志物向临床应用转化，亟需实用的筛查工具与检测策略。本研究采用基于表面增强拉曼散射（SERS）的无标记生物传感技术——"等离子体耦合干扰（PCI）"，实现了miRNA生物标志物的多重检测。该技术的传感机制依赖于由纳米颗粒构成的纳米网络：相邻纳米颗粒通过DNA双链连接，其间分布着带有拉曼标记的纳米颗粒。由于纳米网络中相邻纳米颗粒的等离子体耦合效应，拉曼标记会产生强烈的SERS信号。当目标miRNA作为抑制剂干扰该纳米网络形成时，这种效应会被调控，导致SERS信号减弱。本研究通过理论分析验证了PCI技术的多重检测能力，证实其可有效检测多种miRNA癌症生物标志物，确立了PCI纳米探针作为医学诊断工具的重要潜力。

    关键词： 表面增强拉曼散射、光化学内化、微小RNA、癌症生物标志物、微小RNA、等离子体耦合干扰、多重检测

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 一种用于非编码RNA可控释放的光触发纳米颗粒库

    摘要： 基于RNA的疗法提供了广泛的治疗干预手段，包括皮肤病治疗；然而，由于细胞摄取和胞质递送相关的障碍，高效递送这些生物分子的策略仍然有限。在此，我们合成了一种由160种配方组成的可触发聚合物纳米颗粒（NP）库，具有理化性质多样性和对光的不同响应性。其中六种配方的基因敲低活性比商业化的Lipofectamine高出多达500%。这些配方被皮肤细胞以不同方式内化，且内体逃逸迅速（分钟级），这通过半乳糖凝集素-8的募集得以证实。这些纳米颗粒能有效释放siRNA和miRNA。用与miRNA-150-5p复合的最佳纳米颗粒处理的急性皮肤伤口比用乱序miRNA处理的伤口愈合更快。光激活型纳米颗粒为局部递送非编码RNA提供了新策略。

    关键词： 光触发纳米颗粒、小干扰RNA、非编码RNA、伤口愈合、微小RNA

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于DNAzyme放大策略的活细胞中微小RNA成像新型荧光开关。

    摘要： 微小RNA（miRNAs）在靶基因表达调控和细胞发育中发挥重要作用。因此，开发精准且可视化的miRNAs检测方法对癌症早期诊断至关重要。本研究基于DNA酶扩增策略，建立了活细胞内miRNA 155的可视化检测方法：采用MnO?纳米片递送锁式DNA酶与底物DNA进入细胞，金纳米颗粒探针（AuNPs-Probe）可自主被细胞摄取。随后细胞内的谷胱甘肽（GSH）将MnO?纳米片还原为Mn2?并释放DNA?？?，miRNA 155通过链置换反应移除锁式DNA激活DNA酶，该酶切割底物DNA释放出名为关键DNA的单链片段。关键DNA打开修饰在金纳米颗粒上的发夹DNA结构并激活Cy5荧光信号。单个目标miRNA可通过大量底物DNA的添加引发多重关键DNA释放，从而启动活细胞内miRNA 155的可视化检测。共聚焦激光显微镜下可见肿瘤细胞呈现显著荧光而正常细胞无此现象。该方法体外检测线性范围为0.1-10 nM，检测限低至44 pM。

    关键词： DNA步行器、微小RNA、金纳米颗粒、荧光成像、二氧化锰、DNA酶、信号放大

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 利用具有高信号增益的DNA编程纳米粒子网络对活细胞中的微小RNA进行逻辑传感

    摘要： 能够在细胞环境中实现布尔逻辑运算的分子电路，已成为原位传感、解析和调控细胞功能的重要工具。现有活细胞内分子计算设备的性能受限于生物分子输入水平低和信号增益不足。本研究设计了一类新型DNA编程纳米粒子网络，集成了分子计算与信号放大功能，用于活细胞中双微小RNA（miRNA）分子的逻辑传感。该由DNA桥接金纳米粒子和量子点（QDs）构成的纳米粒子网络，可同时识别两种miRNA分子，放大分子输入信号，通过AND逻辑门进行运算，并以量子点光致发光（PL）作为输出信号。将信号放大器集成于分子计算设备后，成像灵敏度获得显著提升，从而能通过智能感知活细胞中的miRNA模式来鉴别特定癌细胞类型。

    关键词： 组装，微小RNA，DNA，癌症成像，金纳米粒子，逻辑门，量子点

    更新于2025-09-09 09:28:46