生物传感器是将目标识别转换为物理可检测的信号(例如光学,电子质量或磁信号)的装置。通常,生物传感器包含两个基本上功能的组分:目标识别和信号转导。理论上,识别组件是传感器性能的关键。理想的识别组件应具有高灵敏度,令人羡慕的选择性,快速响应,强大的性能和各种目标的通用性等特点。随着生化分析领域的不断发展,单一的生物传感器已经无法满足我们的需要。由于生物小分子无法直接进行扩增、待测物浓度太低等各种各样的局限性,因此大力发展信号放大技术已经成为了生物化学分析领域的工作要点。本文主要介绍了利用DNA酶循环放大方法和DNA自组装扩增等方法,实现了DNA和生物小分子的高灵敏度、高特异性、高选择性、快速直接的检测。主要包括以下三个方面:1.DNA甲基化和MTase活性的分析在癌症的早期临床诊断中非常重要,目的是提供对基因阻遏机制的洞察和开发治疗甲基化相关疾病的新药物。结合树枝状滚环扩增和DNA酶特异性识别作用,构建了DNA甲基转移酶检测的新的荧光方法。在DNA甲基转移酶(MTase)的存在下,双链DNA探针被甲基化,生成限制性内切核酸酶DpnI的特异性识别位点。然后切割的杂交DNA探针作为信号引物起作用,以启动树状滚环扩增反应。随后,滚环扩增产生与Mg2+依赖性DNA酶的互补序列,在Mg2+存在下释放荧光信号。该方法对DNA甲基化酶的检测限达0.36 U/m L,线性范围为1.0?10 U/mL。此外,利用该方法可以评估和筛选MTase的抑制剂,这可能有助于发现抗癌药物。2.基于三通交叉结构和自组装循环放大技术荧光检测DNA,利用目标DNA触发三通(3-WJ)结构以及DNA酶的聚合剪切作用,结合DNA自组装技术(CHA)对检测信号进行二次放大,设计了一种高度特异性、灵敏性、快速的DNA检测方法。CHA作为一种酶信号扩增技术,已被多次使用在设催化扩增反应的方案中。目标DNA与3-WJ引物和3-WJ模板紧密结合形成稳定的3-WJ结构,在DNA聚合酶和剪切酶作用下形成引物链,这些引物链包含多段催化发卡探针自组装的催化序列,可以通过互补杂交的方式打开发夹探针H1和H2,引发自组装反应,对信号进行二次放大。反应后释放荧光探针,通过两步循环放大技术,实现了对目标DNA的高灵敏度、高选择性检测。3.基于酪胺酶信号放大新型免疫传感器,用于高度灵敏的检测凝血酶。本体系利用凝血酶及其两条适体的特异性结合将磁性微球与金纳米粒子相连,形成一个磁性微球-凝血酶-金纳米粒子的复合结构。同时,将酪胺与辣根过氧化物酶(HRP)结合,与上一复合物相连,形成信号放大。HRP催化反应底物过氧化氢氧以及对羟基苯乙酸。通过对荧光信号的检测,实现对肿瘤标志物凝血酶的灵敏度检测。