刘星雨 李春晖 田晶晶，2 邵向丽，2 罗云波，2 许文涛，2

（1. 中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083；2. 北京食品营养与人类健康高精尖创新中心 农业部农业转基因生物安全评价（食用）重点实验室 中国农业大学，北京 100083）

荧光铜纳米簇生物传感器大约在10年前兴起，这种传感器的工作原理是以DNA为模板，以Cu2+为前体、以抗坏血酸等为还原剂，在DNA片段的大沟结构上生成纳米级铜颗粒，再通过聚合酶链式扩增反应（Polymerase chain reaction，PCR）实现待测信号的放大，最后依赖铜纳米簇的荧光特性实现信号输出。荧光铜纳米簇生物传感器初期发展主要以反应原理、荧光铜纳米簇性质、模板多样性等内容为主，自2012年，研究开始向荧光铜纳米簇生物传感器的应用方向延伸，其重要的发现如图1所示。

图1 荧光铜纳米簇生物传感器重要研究进展时间轴

根据靶标性质分化设计，荧光铜纳米簇生物传感器可以检测生物体内特定酶的活性、某一段基因序列、环境中重金属污染等多种靶标分子，在医学、生物学、环境科学等多个领域都有较好的发展前景。

目前，对于荧光铜纳米簇的生成原理、性质等方面的研究框架已经比较完善，应用于靶物质的信号捕捉、信号放大、信号输出方面也分别演化出了许多设计精巧的方法。这些设计经过优化和扩展，在未来将可能实际服务于各领域的检测工作。

1 荧光铜纳米簇的基本性质

1.1 荧光铜纳米簇的形成机制

荧光铜纳米簇的形成要经历铜离子与DNA分子结合、二价铜离子在DNA相应位点上还原为零价铜原子两个过程。……