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研究内容

信号放大技术对于分析与疾病密切相关的低水平靶点和监测重要的生物过程是非常理想的。然而，以简单和经济的方式实现这一目标仍然具有挑战性。

青岛大学许丽君和刘爱骅开发了一种新的双信号放大策略，将脲酶催化与银纳米颗粒（AgNPs）释放Ag+相结合，用于量化与人类免疫缺陷病毒（HIV）相关的DNA序列（HIV-1）。DNA靶标HIV-1与磁珠上的捕获DNA探针和AgNPs上DNA探针杂交，形成三明治复合物。然后将捕获的AgNPs转化为Ag+离子，使脲类酶失活。在没有尿素催化生产氨的情况下，底物溶液显示出低pH 5.8，否则会增加。pH变化由pH指示剂（酚红）监测，该指示剂允许比色检测。所提出的方法灵敏、易于使用、经济且通用，对HIV-1序列检测表现出9.7 fM的低检测极限和4个数量级的动态线性范围。相关工作以“Dual Signal Amplification by Urease Catalysis and Silver Nanoparticles for Ultrasensitive Colorimetric Detection of Nucleic Acids”为题发表在国际著名期刊Analytical Chemistry上。

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研究要点

要点1.作者报道了一种新的双信号放大策略，基于标记的银纳米颗粒（AgNPs）释放Ag+，结合脲酶催化尿素水解。

要点2.作者选择与人类免疫缺陷病毒（HIV）相关的DNA序列（HIV-1）作为模型靶标。HIV-1 DNA与捕获DNA探针和DNA探针的杂交导致了借助磁分离捕获AgNPs。然后，每个捕获的银纳米颗粒（AgNP）被H2O2氧化，并释放出数百万Ag+，使许多尿素酶失活。

要点3.在消除干扰和背景信号的同时，AgNPs释放大量Ag+进一步提高了灵敏度。在fM水平上检测HIV-1序列表明了这种双信号放大策略的有效性和实用性。

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研究图文

图1. AgNPs、SPr2-AgNPs和BPr1-MBs组成的表征。

图2. H2O2浓度和反应时间的优化。

图3. HIV-1的检测。

图4. 生物传感器对HIV-1 DNA（100 pM）及其变体（100 pM）的选择性。误差条显示了三个实验的标准偏差。

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文献详情

Dual Signal Amplification by Urease Catalysis and Silver Nanoparticles for Ultrasensitive Colorimetric Detection of Nucleic Acids

Jialin Sai, Lu Zhou, Lin Jiang, Dongguo Xue, Renjun Pei, Aihua Liu,* Lijun Xu*

Anal. Chem.

DOI: https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c01483

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