地中海贫血是全球高发的常染色体隐性遗传性贫血，由α/β珠蛋白基因突变引发，TATA 28是α珠蛋白链缺陷相关关键生物标志物，其超灵敏、低成本检测是临床早筛与大规模人群防控的核心需求。传统毛细管电泳、二代测序、常规电化学方法存在耗时久、仪器昂贵、依赖外部电源、灵敏度不足等短板，难以适配基层与现场快速筛查场景。
广西民族大学谭学才、吴佳雯、黄克靖教授团队最新研发出一种集成DNAzyme Walker与哑铃型杂交链式反应（DHCR）的双信号放大自供电生物传感器，以Au@Zr‑MOF/石墨炔（GDY）为高性能电极基底，构建酶生物燃料电池传感体系，通过靶标激活DNA Walker释放触发链，进而启动DHCR组装高电负性DNA纳米结构，高效富集电子介质实现信号级联放大，最终实现TATA‑28的自供电、超高灵敏检测。该传感器无需外接电源，仪器成本较测序平台大幅降低，同时摆脱了传统蛋白酶扩增的稳定性局限，适配即时检测场景。性能测试表明，该传感器对 TATA‑28 的线性检测范围达 0.1 fM 至 10 nM，检出限低至 35.3 aM，灵敏度远超现有方法；可特异性区分靶标序列与单碱基错配、其他地贫突变序列，4℃储存 12 天信号保留率超 97%，重现性优异。在人血清样本中，加标回收率为 90.1%–106.5%，具备良好的临床适用性。相关研究成果发表于传感领域权威期刊《Biosensors and Bioelectronics》，为地中海贫血早期基因筛查提供了低成本、超灵敏、便携式的新方案，也为多信号放大自供电生物传感器的设计与临床转化提供了通用范式，对推动地贫大规模人群防控具有重要应用价值。该工作将纳米功能材料、DNA 纳米机器与自供电传感结合，突破传统地贫基因检测仪器昂贵、流程繁琐、灵敏度不足的瓶颈，为地中海贫血早期临床筛查与大规模人群防控提供低成本、超灵敏、便携式新方案，也为多信号放大自供电生物传感器设计提供通用范式。
该工作以“Dual signal amplified self powered biosensor integrating DNAzyme Walker and Dumbbell HCR for attomolar detection of TATA 28 DNA in thalassemia gene screening”为题,于 2025年6月10日在《Biosensors and Bioelectronics》发表(论文链接:https://doi.org/10.1016/j.bios.2025.117683)。我室吴佳雯老师、谭学才教授和黄克靖教授为本论文的通讯作者，化学化工学院硕士生冯那、已毕业硕士研究生李佩源和广西生殖医院韦雅淑为共同第一作者。此项研究得到了广西壮族自治区教育厅光电化学/生物传感与分子识别重点实验室和广西森林产品化学与工程重点实验室的重要支持，广西民族大学科学研究基金（引进人才校级科研启动项目，2023KJQD20）、广西民族大学自治区级大学生创新创业培训计划（S202410608080）、广西壮族自治区卫生健康委员会资助项目（Z-A20230426）、国家自然科学基金资助项目（22264004）以及广西重点研发项目（AB18126048、AB22035080）等号费支持。
