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一种新型三维微全分析系统芯片，用于超选择性单碱基错配隐孢子虫DNA生物传感器
摘要： 本研究的主要目标是利用三维微全分析系统（3D μTAS）开发一种新型快速可靠的隐孢子虫（致命水生病原体）检测技术。成功研发了一种增强型DNA检测方法，通过图案化可配置的3D μTAS电化学DNA生物传感器检测隐孢子虫人基因型。本研究制备了一种由三层组成的新型3D μTAS，其效果优于商用SPE。第一层为PI薄膜中心圆形镀金区域（金点），第三层为自制常规丝网印刷电极（SPE），第二层包含PDMS微通道和样品输送储液池。生物传感器制备于第一层金点上，通过第三层的差分脉冲伏安法（DPV）和阻抗法记录电化学信号，并与商用SPE制备的生物传感器结果对比。该3D μTAS DNA生物传感器的校准曲线显示：在2.5 ng/mL至0.1 μg/mL线性范围内，检测限为1.8 ng/mL，灵敏度为12.844 μA/(μg mL-1)，其检测限较同类线性范围的商用SPE提高10倍，灵敏度提升23倍。通过非互补链、单错配、三错配及五错配链验证了DNA传感器的特异性，并实验评估了其区分单碱基错配的潜力。
关键词： 隐孢子虫、电化学DNA生物传感器、大肠杆菌DNA、三维微全分析系统（3D μTAS）
更新于2025-09-09 09:28:46
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聚乳酸稳定的金纳米颗粒的表征及其在电化学DNA生物传感器制备中的应用
摘要： 本研究探索了两种不同的金纳米粒子（AuNPs）修饰方法，基于AuNPs和聚乳酸（PLA）稳定的AuNPs对丝网印刷电极进行改性。通过紫外-可见光谱（UV-Vis）、X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）和循环伏安法对改性基底进行了表征。从稳定性、灵敏度和重现性等方面研究了两种合成的AuNPs，以增强改性电极的传感能力。PLA稳定的AuNPs形成结构紧密的纳米颗粒并在水溶液中保持稳定。使用PLA稳定的AuNPs修饰传感材料时，报道了更大的活性表面积（0.41 cm2）和更低的电荷转移电阻（Rct）值，从而提高了灵敏度。因此，PLA中的AuNPs可作为电化学传感器中检测化学物质和生物分子的潜在替代修饰剂。
关键词： 金纳米颗粒、聚乳酸、丝网印刷碳电极、电化学DNA生物传感器
更新于2025-09-09 09:28:46
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将离体皮肤生物界面与电化学DNA生物传感器集成，用于直接测量紫外线阻隔剂的防护效果
摘要： 皮肤癌是世界上许多地区白种人群中最常见的癌症类型。紫外线诱导的DNA损伤和基因突变可能进而引发皮肤癌。因此，开发检测紫外线诱导DNA损伤的新型生物传感策略具有重要意义。本研究展示了一种离体皮肤生物界面与电化学DNA传感器相结合的新方法，用于直接检测紫外线诱导的DNA损伤，并研究各种紫外线防护剂（氧化锌(ZnO)、二氧化钛(TiO2)纳米颗粒(NPs)及防晒霜）对DNA损伤的防护效果。我们采用修饰了重氮基团的丝网印刷碳电极作为电化学DNA传感器，该电极固定了与人类紫外线诱导皮肤癌中最常受影响的p53抑癌基因相关的DNA序列。通过监测电荷转移电阻(Rct)的变化，利用电化学阻抗谱(EIS)检测UV-A辐射诱导的DNA损伤。该DNA传感器成功检测出涂抹于猪皮表面（代表人类皮肤的合适模型）的紫外线防护剂的防护效果。研究发现，裸露皮肤几乎无紫外线防护能力，其ΔR/R值较对照组仅下降18.2%；而使用纳米颗粒及含纳米颗粒配方的防晒霜能显著减少DNA损伤，使ΔR/R值分别降低67.1%（ZnO NPs）、77.2%（TiO2 NPs）、77.1%（防晒霜1）和92.4%（防晒霜2）。此外，在保湿霜中掺入纳米颗粒也能提供相似的DNA保护效果。这种新方法是动物实验的生物学相关替代方案，除具有微型化特点外，还具备快速、简便、低成本的优势，可应用于其他DNA损伤源及不同紫外线防护剂与其他局部制剂的防护效果研究。
关键词： 防晒霜、电化学DNA生物传感器、皮肤生物界面、DNA损伤、纳米颗粒
更新于2025-09-04 15:30:14