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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 用于DNA杂交检测的细芯光纤生物传感器

    摘要： 实验展示了一种基于细芯光纤（TCF）干涉仪的实时无标记DNA生物传感器。该生物传感器通过将TCF熔接在两段单模光纤（SMF）之间并集成微流控通道构建而成。通过在TCF表面修饰单层聚-L-赖氨酸（PLL）和单链脱氧核糖核酸（ssDNA）探针，可在微流控通道中捕获目标DNA分子。研究测量并理论分析了不同生物传感反应过程中的传感器透射光谱，结果表明随着DNA杂交进程的推进波长呈现蓝移现象。由于具有低成本、操作简便且对DNA分子杂交检测效果良好等优势，该生物传感器在基因测序、医学诊断、癌症检测及环境工程等领域具有广阔应用前景。

    关键词： 细芯光纤、生物传感器、微流控通道、模间干涉、DNA杂交

    更新于2025-11-28 14:23:57

  • 基于超薄Ti3C2纳米片的"关-开"荧光纳米探针用于快速灵敏检测HPV感染

    摘要： MXenes作为一类新型二维材料，因其可调的多样化特性，近年来被广泛应用于储能、电催化、传感器、吸附、水净化等领域。本文展示了一种基于超薄二维MXene Ti3C2纳米片（Ti3C2 NSs）的简单、快速且高灵敏度传感平台，用于选择性分析人乳头瘤病毒（HPV）——这一重要的人类病原体及宫颈癌致病因子。通过剥离其层状HF蚀刻粉末获得的超薄Ti3C2 NSs，对染料标记的单链DNA（ssDNA）表现出强荧光猝灭能力，并对单链DNA和双链DNA（dsDNA）具有不同亲和力。在Ti3C2 NSs的荧光猝灭效应下，ssDNA探针（P）显示出最小荧光发射。当其与互补靶标单链DNA（T）形成双链结构后，荧光强度显著增强。外切酶III（Exo III）通过促进更多荧光增强来提高灵敏度。该放大荧光传感器检测HPV-18的最低检测限为100 pM，且具有高特异性。此外，开发的DNA传感器可用于检测宫颈刮片样本中PCR扩增的HPV-18。这凸显了超薄Ti3C2 NSs作为构建高性能荧光DNA生物传感器潜在候选材料的价值。

    关键词： DNA杂交、Ti3C2纳米片、人乳头瘤病毒、荧光检测

    更新于2025-11-19 16:46:39

  • 基于鸟嘌呤(G)四链体- N-甲基中卟啉IX(NMM)复合物及辅助DNA(A-DNA)抑制的甲型流感病毒(H1N1)DNA序列均相荧光检测方法

    摘要： 本工作报道了一种基于G-四链体-NMM复合物及辅助DNA（A-DNA）抑制作用均相检测甲型流感病毒（H1N1）DNA序列的荧光方法。我们设计由目标H1N1 DNA序列互补探针和富G片段组成的功能化DNA（QBF-DNA）作为信号DNA。A-DNA包含两部分：一部分与目标H1N1 DNA互补，另一部分与信号DNA互补。当无目标H1N1 DNA时，QBF-DNA的富G片段可形成G-四链体-NMM复合物并输出荧光信号；存在目标H1N1 DNA时，QBF-DNA与A-DNA会同时与目标DNA杂交形成双螺旋结构。此时A-DNA与QBF-DNA部分杂交，抑制了G-四链体-NMM复合物的形成，导致荧光信号减弱。在最优条件下，荧光强度与目标H1N1 DNA浓度（25-700 pmol/L范围）呈反比关系，检测限为8 pmol/L。该方法具有靶标特异性和实用性，有望成为甲型流感病毒（H1N1）DNA序列及其他传染病的新型诊断方法。

    关键词： G-四链体，H1N1病毒，荧光法，DNA杂交

    更新于2025-09-24 06:44:11

  • 金属纳米穹顶阵列尺寸效应对等离子体生物传感器性能的影响

    摘要： 采用反射光谱法研究了金属纳米穹顶阵列对等离子体生物传感器性能特性的尺寸效应。通过自下而上的纳米加工工艺制备了银和金纳米穹顶阵列，可精确控制穹顶直径和金属厚度。金属纳米穹顶阵列的反射率测量显示：共振峰波长随穹顶直径变化，而共振峰宽度则随金属厚度改变。通过体相折射率（RI）传感和DNA杂交检测来表征金属纳米穹顶阵列的传感性能。当穹顶直径从100纳米增大至500纳米时，体相RI灵敏度显著提升。相比之下，较小直径的金属纳米穹顶阵列在检测用于信号放大的DNA修饰金纳米颗粒固定时，显示出更强的传感器信号，表明存在显著的等离子体耦合效应。就穹顶直径而言，金属厚度对所展示传感方案的影响较为温和。

    关键词： 等离子体生物传感器、金属纳米穹顶阵列、体折射率灵敏度、DNA杂交、反射光谱学

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 采用二硫化钨的石墨烯包覆光纤表面等离子体共振生物传感器的设计与数值分析

    摘要： 本文提出了一种基于光纤的表面等离子体共振（SPR）生物传感器的简易混合设计方案，并对其DNA杂交检测进行了严格的数值分析。该传感器核心与包层两侧由光纤构成，而包层中部填充了银、二硫化钨（WS2）、石墨烯与传感介质的复合混合材料。据我们所知，这是首个采用WS2实现高灵敏度DNA杂交检测的SPR生物传感器。研究重点分析了灵敏度、检测精度和品质因数等性能参数，结果显示该设计显著提升了传感器整体性能。在银与石墨烯之间插入WS2层后，传感器灵敏度超越了现有所有报道的同类器件。此外，这种混合传感器能同步提升所有性能参数——这是纯石墨烯基传感器无法实现的。单纯增加石墨烯层数虽会提高灵敏度，但会降低检测精度和品质因数。数值分析表明：非互补DNA链引起的SPR角度变化微乎其微，而互补DNA链则产生显著变化，这对准确检测DNA杂交至关重要。因此，该生物传感器为生物分子相互作用检测开辟了新途径。

    关键词： DNA杂交、透射率、表面等离子体共振角、生物传感器、灵敏度、二硫化钨

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 利用识别成像技术进行超灵敏、无标记的结合亲和力探测

    摘要： 可靠地量化结合亲和力在生物技术和药理学中至关重要，且日益需要具备超高灵敏度、纳米级分辨率和微量样品量的技术。传统方法无法满足这些要求。本研究基于原子力显微镜（AFM）衍生的识别成像技术，通过可视化纳米尺寸树状大分子上的单分子结合来测定亲和力。以DNA杂交为示范案例，修饰有互补结合链的AFM传感器能以纳米级分辨率感知并定位目标DNA。为突破速度与分辨率的限制，AFM悬臂梁在小振幅下接近共振条件进行正弦振荡。测得捕获DNA双链的平衡解离常数为2.4×10?1? M。这种无标记的单分子生化分析方法证明，识别成像与分析技术能有效量化仅含数百个分子的生物分子相互作用。

    关键词： 扫描探针显微镜、DNA杂交、亲和力、分子识别、单分子

    更新于2025-09-04 15:30:14