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基于可再生微珠的微流控装置集成薄膜光电二极管用于DNA检测的实时监测
摘要： 基于纳米多孔微珠的微流控生物传感系统具有高灵敏度、低成本和易于微型化的特点。该微流控生物传感系统的可再生特性进一步降低了成本，而芯片集成的信号转导技术则提升了便携性。本研究展示了一种集成薄膜光电二极管的可再生微珠微流控装置，用于实时监测目标DNA与互补DNA（cDNA）之间的分子识别过程。该系统能在不显著损失探针DNA密度和活性的情况下完成高灵敏度检测循环，证实了其具备可重复使用、便携和结果重现的潜力。
关键词： 微流控技术、可再生生物传感器、DNA检测、氢化非晶硅光电二极管、荧光
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种制备非荧光氧化石墨烯量子点作为定量实时PCR中荧光猝灭剂的策略
摘要： 近年来，氧化石墨烯量子点（GOQDs）已成为光学传感、生物成像、临床检测和环境监测领域的新型纳米材料。然而，GOQDs具有独特的光致发光特性，其量子限域效应和边缘效应?；嵊跋齑辛煊蚣觳饨峁淖既沸?。本研究首次通过改进的芬顿反应制备了高羟基含量、低荧光强度的GOQDs，该反应通过引入大量环氧基团来断裂C-C键。合成的GOQDs在紫外和可见光激发下荧光强度无明显变化。我们进一步将GOQDs作为荧光猝灭剂应用于实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）中，证实向qRT-PCR体系添加5.3 mg·ml?1的GOQDs可通过荧光共振能量转移（FRET）降低反应初期的背景荧光强度及非特异性扩增，从而提高检测特异性。该方法能在10?至101?拷贝/毫升范围内高特异性地检测两种不同长度的DNA序列?；贕OQD纳米材料作为荧光猝灭剂建立高效、灵敏且特异的RT-PCR方法具有重要研究价值。
关键词： 芬顿反应、荧光猝灭剂、DNA检测、实时定量PCR、氧化石墨烯量子点
更新于2025-09-23 15:19:57
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利用表面增强拉曼光谱技术通过染料标记寡核苷酸进行DNA检测
摘要： 染料标记的寡核苷酸已应用于表面增强拉曼光谱（SERS）技术中，实现对DNA的高灵敏度检测。通过染料标记寡核苷酸与DNA靶标的双链形成，再选择性结合银纳米颗粒，从而确定了获得强信号增强所需的SERS标记物与银表面之间的最佳距离。对于所有罗丹明6G（Rh6G）标记的寡核苷酸，其检测限为3飞摩尔每立方分米；而花青3（Cy3）标记的寡核苷酸的信号增强效果则取决于Cy3染料与银纳米颗粒之间的距离。
关键词： 表面增强拉曼光谱、人端粒酶催化亚基基因促进剂、光学传感器、DNA检测、染料标记寡核苷酸、特定序列、银纳米粒子
更新于2025-09-19 17:13:59
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含TiN的聚合物-金属核壳结构纳米锥阵列：通过调控等离激元特性实现传感器性能的工程化设计
摘要： 基于局域表面等离子体共振（LSPR）的光学无标记生物传感器中，金属纳米结构具有巨大潜力。这类金属基无标记生物传感器（即等离子体传感器）的灵敏度取决于其等离子体特性，而金属材料中的能量损耗会导致灵敏度下降。本研究通过氮化钛（TiN）调控基底聚合物材料的载流子密度，展示了一种提升金属纳米结构等离子体特性的方法。预计TiN吸收的光能将转化为激子并辅助金属纳米结构中的局域表面等离子体（LSPs），从而补偿金属材料中的能量损耗。我们设计了一种含TiN的聚合物-金属核壳结构纳米锥阵列（NCA），其聚合物核内含TiN纳米颗粒（NPs），外层包覆金属壳（金或银），并通过优化含TiN聚合物组分实现了无标记生物传感器折射率（RI）灵敏度的提升。结果表明：当聚合物核中TiN NPs浓度为10 wt%时，该含TiN聚合物-金属NCA的RI灵敏度较未添加TiN NPs的对照组提高1.5倍。光照条件下对含10 wt% TiN NPs聚合物金属表面的电阻测量结果显示，入射光通过TiN转化为金属的LSPs。该方法可有效改善等离子体特性与传感器性能。在DNA杂交检测中，该传感器实现了117.5 fM的极低检测限。
关键词： 局域表面等离子体共振（LSPR）、核壳纳米结构、DNA检测、载体工程、生物传感器、氮化钛
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于石墨烯-等离子体杂化纳米阵列的双增强拉曼散射干细胞分化表征
摘要： 表面增强拉曼散射（SERS）已展现出以高灵敏度和高选择性分析细胞内多种生物/化学分子相互作用的巨大潜力。尽管取得显著进展，在复杂干细胞微环境中实现定量检测目标生物标志物时，如何同时保证高灵敏度与选择性、并获得均匀的信号增强效果及高度可重复性仍是关键挑战。本研究展示了一种创新传感平台——采用石墨烯包覆的均质等离子体金属（金）纳米阵列，该平台协同了基于电磁机制（EM）和化学机制（CM）的双重增强效应。通过激光干涉光刻（LIL）制备的均质等离子体纳米结构，可借助强大且均匀的电磁场获得高度可重复的拉曼信号增强；同时，功能化石墨烯表面通过调控氧化程度使氧化石墨烯能级与目标分子匹配，从而通过优化的化学机制进一步放大拉曼信号，显著提升检测系统的灵敏度与准确性。利用均质等离子体金纳米阵列的电磁增强效应与石墨烯表面的化学增强效应形成的双重增强拉曼散射，我们成功利用该石墨烯-金杂化纳米阵列检测并定量了特定生物标志物（TuJ1）基因表达水平，用于表征人神经干细胞（hNSCs）的神经元分化过程。总体而言，这种独特的石墨烯-等离子体杂化纳米阵列可拓展应用于开发简单、快速且精准的生物/化学分子筛选传感平台。
关键词： DNA检测、表面增强拉曼散射、生物传感、干细胞分化、二维纳米材料
更新于2025-09-12 10:27:22