Los biosensores desempeñan un papel insustituible en el diagnóstico clínico, la detección de seguridad alimentaria y la monitorización ambiental. La aplicación analítica de aptámeros de ADN como moléculas señalizadoras de biosensores está en rápido desarrollo. Sin embargo, los aptámeros de ADN monovalentes tradicionales suelen enfrentar problemas de afinidad limitada y susceptibilidad a interferencias del microambiente al analizar matrices complejas y objetivos heterogéneos. En los últimos años, gracias a la rápida evolución de la tecnología de nanostructuras de ADN, han surgido estrategias de biosensores basadas en aptámeros de ADN multivalentes, que ofrecen nuevas ideas para superar estos cuellos de botella técnicos. Este artículo revisa sistemáticamente los avances recientes en estrategias de biosensores de alto rendimiento basadas en aptámeros de ADN multivalentes. Primero, se exploran en profundidad los mecanismos clave mediante los cuales los andamios nanométricos multivalentes regulan con precisión la conformación espacial de la interfaz, superan la obstrucción espacial y mejoran significativamente la afinidad del sensor hacia el objetivo mediante efectos cooperativos multisitio. En segundo lugar, se analiza sistemáticamente el papel central de los sistemas multivalentes en la transducción de señales y las redes de amplificación en cascada, explicando su mecanismo de ganancia de señal como plataforma de agrupación de moléculas señal y motor de reacción dinámica. Además, se resumen los paradigmas de aplicación de esta tecnología en tres plataformas principales de sensores: electroquímica, biomimética y óptica, haciendo especial énfasis en su sobresaliente rendimiento analítico en el análisis de muestras biológicas complejas. Finalmente, se resumen las ventajas y desafíos clave en este campo, y se vislumbra su potencial en plataformas integradas de diagnóstico instantáneo (POCT) y tratamiento inteligente, proporcionando una base teórica para la construcción de la próxima generación de plataformas de biosensores de alto rendimiento.

Aptámeros de ADN multivalentes; biosensores; nanotecnología de ADN; amplificación en cascada de señal; muestras biológicas complejas