近日，我院先进智能材料与器件团队的研究成果《Highly sensitive CdSe/ZnS quantum dots immunosensor via DNA tetrahedra nanostructure-assembled with multiple hybridization chain reaction》在Biosensors and Bioelectronics（中科院一区，TOP期刊，影响因子10.7）期刊发表。文章第一作者为南阳师范学院和河南大学联合培养博士研究生邢欢欢、我校硕士研究生雷鸣琳为共同第一作者，通讯作者为我院邢小静副教授、河南大学许档档副教授和李林松教授。
荧光免疫传感器凭借其在生物标志物检测中优异特异性和准确性，已成为临床诊断和生物分析领域的重要工具。量子点（QDs）因其独特的光学特性被广泛应用于荧光免疫传感平台。然而，传统量子点荧光免疫传感器（QD-FLIS）的灵敏度仍面临严峻挑战。该研究基于DNA四面体纳米结构（DTN）的可编程性和多顶点修饰特性，构建了一种多重杂交链式反应（HCR）集成的DNA四面体纳米探针（DTN-mHCR），用于显著提升量子点荧光免疫传感器的检测灵敏度。通过设计顶点含有多个HCR引发链的DTN来提高HCR反应效率，增加反应产物数量，进而产生更多量子点信号标签的结合位点，增强荧光信号。同时通过引入连接DTN进一步增加量子点信号标签结合位点。动力学研究揭示，DTN顶点延伸的引发链触发HCR反应的速率显著高于游离单链引发链。分子模拟分析表明，与卷曲构象的游离单链不同，DTN顶点上的引发链因磷酸骨架的静电斥力而保持伸展状态，可有效提升HCR反应的动力学和效率。在最优实验条件下，基于DTN-mHCR的量子点荧光免疫传感器对模型蛋白CRP的检测性能得到进一步提升，最低检出限为0.07 ng/mL，较传统无DTN-mHCR的量子点荧光免疫传感器低30.7倍。
以上工作得到了国家自然科学基金、河南省科技攻关项目、河南省青年骨干教师培育项目以及河南省高等学校重点科研项目等的经费支持。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2025.117628
