Int J Biol Macromol¦ 邬强团队发表核酸灵敏检测新型光电化学生物传感器的研究成果

2025年1月13日，热带医学院、急救与创伤研究教育部重点实验室邬强团队在《International Journal of Biological Macromolecules》上发表了题为“A novel photoelectrochemical biosensor for sensitive detection of nucleic acids based on recombinase polymerase amplification and 3D-array titania nanorods”的研究成果。

核酸检测对于病原体诊断至关重要，但传统方法通常面临灵敏度低、反应时间长以及对温度要求严格等挑战。本研究开发了一种新型光电化学（PEC）生物传感器，将重组酶聚合酶扩增（RPA）与三维阵列二氧化钛（TiO2）纳米棒电极相结合，有效解决了对核酸扩增产物进行灵敏检测的难题，从而实现更早期、更可靠的病原体检测。该生物传感器采用FITC抗体、靶标核酸和辣根过氧化物酶-链霉亲和素（HRP-SA）三明治结构的三重结合模式，显著提升了电极表面的生物功能化能力。等温RPA反应在37°C下20分钟内完成DNA扩增，而TiO2纳米棒保证了高效的光电转换。4-氯-1-萘酚（4-CN）氧化生成可降低电流信号的苯基-4-氯己二烯酮（4-CD），从而实现了精确灵敏的检测。该生物传感器成功检测到恙虫病东方体（Ot）核酸，检测限为15 copies/μL，检测时间在60分钟内，表现出卓越的性能。本研究为推动病原体核酸诊断平台的发展提供了一种有前景的策略，同时提出了一种适用于多种病原体检测的通用方法。

该研究成果以海南医科大学热带医学院/第二附属医院博士研究生赵宣、赖祥德为论文共同第一作者，王媛媛讲师、邬强教授和乔斌讲师为共同通讯作者。该研究受到国家自然科学基金、海南省自然科学基金、海南省科技专项等项目资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.139528