乙型肝炎是由乙型肝炎病毒(HBV)感染引起的肝脏疾病，引起了全球公共卫生的关注。感染乙型肝炎病毒的人死于肝硬化和癌症的风险更大，因此检测这种高度传染性和致病性的病毒至关重要。因此，选择HBV作为实验模型。杂交链式反应(HCR)是一种无酶信号扩增技术，反应条件温和(37°C，与CRISPR/Cas反应条件相当)，扩增效率高。

福州大学林振宇、邱彬和莆田学院Zhonghui Chen结合杂交链式反应(HCR)的高扩增效率、CRISPR/Cas12a系统的高特异性以及基于报告探针负电荷调节的均匀电化学发光(ECL)分析的便利性，开发了一种灵敏的乙型肝炎病毒DNA ECL生物传感器。该传感器不需要复杂的电极改性；因此，具有较好的再现性。此外，由于双信号放大，传感器具有高灵敏度。在10 fM至10 nM的范围内，ECL强度与目标浓度的对数呈强线性关系，检测极限为7.41 fM。

研究要点

要点1. 作者首先合成钌联吡啶掺杂的二氧化硅纳米粒子(Ru@SiO2 NPs)，然后在纳米粒子上修饰可诱导HCR扩增的引发链触发DNA，通过HCR扩增反应在颗粒上实现了大量的负电荷修饰。纳米颗粒到达带负电荷的工作电极的效率可以被调节，并实现ECL信号的变化。发光体表面的长DNA可以阻止共反应剂进入孔与联吡啶钌反应。这些因素结合在一起产生了一个低背景系统。

要点2. 在靶存在的情况下，Cas12a的反式切割活性被触发，发光体表面的触发DNA被Cas12a切割；因此不能发生HCR扩增。因此，发光体的电负性降低，导致与带负电的氧化铟锡(ITO)电极的静电排斥减少，允许发光体更容易接近工作电极。此外，由于发光体表面没有阻碍电子和共反应剂传输的长链DNA，因此ECL信号很强。在没有靶标的情况下，Cas12a的活性不能被激活，并且发光表面上修饰的起始链DNA触发HCR扩增。这在发光体的表面上产生大量的长链DNA，导致发光的负电荷增加以及与带负电荷的ITO电极的静电排斥。因此，发光体到达电极界面变得具有挑战性。此外，HCR产生的较长DNA链会堵塞发光体的表面，从而阻碍电子和助反应剂的传输。由于静电排斥和材料传输阻塞的双重作用，ECL信号进一步降低。

要点3. 该传感器不需要复杂的电极修改；因此具有较好的再现性。此外，由于双信号放大，传感器具有高灵敏度。在10 fM至10 nM的范围内，ECL强度与目标浓度的对数呈强线性关系，检测极限为7.41 fM。

该传感器在检测临床样本方面显示出较高的准确性，在临床测试中具有巨大的应用潜力。

来源：传感器专家网