肽或蛋白质穿过纳米孔时产生的电流阻断可作为生物传感中的分子指纹，但此前全长蛋白的纳米孔转运主要依赖酶促展开与牵引。本文报道一种无酶方法，实现全长蛋白在纳米孔中的单向、慢速、单列运输。作者将化学耐受性生物纳米孔α-溶血素（最窄处约1.4 nm）与高浓度盐酸胍（GdmCl）缓冲液结合，利用Gdm+在孔内表面结合后诱导的电渗效应驱动去折叠...
金黄色葡萄球菌感染若未及时处理可引发脑膜炎、肺炎、菌血症和脓毒症等危及生命的疾病，但快速准确的即时检测仍具挑战。该菌分泌的α-溶血素（Hla）可自发结合红细胞膜并通过成孔裂解红细胞。本研究利用人全血提取的红细胞膜（EM）作为新型生物受体，将其涂覆于电化学阻抗电极表面，构建红细胞伪装生物传感器（ECB）。通过共聚焦显微镜和原子力显微镜...
随着医疗技术进步和生活水平提高，阿尔茨海默病等神经退行性疾病日益增多。阿尔茨海默病被认为在患者生命早期即开始发生，并持续进展至老年。淀粉样假说从分子层面指出，自聚集的淀粉样肽是阿尔茨海默病进展病理生理的核心。精确量化人体体液样品（如脑脊液、血液）中的淀粉样肽，可为诊断和预后提供信息，目前已采用液相色谱、质谱和免疫分析等成熟生物传感技...
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（还原型 NADH、氧化型 NAD+）是基础生物化学研究和分子诊断中的关键辅因子，但二者在单分子水平上的识别与检测极具挑战。受生物系统启发，本研究设计并合成了仿生 NAD+/NADH 分子夹（MC），即八-(6-氨基-6-脱氧)-γ-环糊精八糖（octakis-(6-amino-6-deoxy)-γ-cyclom...
金黄色葡萄球菌是脓毒症等感染常见病原，α-溶血素（Hla）可增强毒力并影响预后。为识别以α-溶血素为主要致病因素的感染，作者开发了一种基于分子印迹聚合物（MIP）的表面等离子共振（SPR）生物传感器。以α-溶血素为模板，在镀金Biacore传感器芯片表面通过UV引发聚合制备MIP芯片，并用非印迹芯片作阴性对照。该传感器可在数分钟内直...
本文报道了一种新型人工受体——七聚-[6-脱氧-6-(2-羟基-3-三甲基铵丙基)氨基]-β-环麦芽七糖，其功能类似于线粒体ADP/ATP载体蛋白。该受体被合成并装载于工程化α-溶血素(M113R)7纳米孔中，形成用于检测生物能量分子及其转化的单分子生物传感器。该策略显著提高了选择性和信噪比，使ATP、ADP和AMP能够通过实时单分...
人工脂质膜因结构与细胞膜相似且组成易于调控，是新型生物传感平台的理想候选。自由支撑结构有利于膜蛋白重构，但传统二维平面脂质双分子层存在稳定性差、面积小和溶剂残留等问题。本文在透明SU-8微孔阵列上无有机溶剂地均匀制备了三维自由支撑脂质双分子层（3D FLB）阵列。通过小单囊泡选择性沉积、冷冻干燥、微通道水化和交流电场电形成，利用微孔...
在单离子水平研究金属离子与卟啉分子的相互作用仍具挑战。本文构建了一种基于α-溶血素（α-HL）纳米孔的无标记、实时传感方法，用于分析 Cu2+ 与 5,10,15,20-四(4-磺酸苯基)卟啉（TPPS）之间的相互作用。结果表明，Cu2+ 与 TPPS 形成的复合物在 α-HL 纳米孔中产生与游离 TPPS 明显不同的电子特征信号。...
检测血清等临床体液中的痕量可卡因对打击毒品走私和临床诊断很重要。本文基于目标诱导链释放策略构建了一种无标记纳米孔生物传感器，用于人血清和唾液中可卡因的快速高灵敏检测。该生物检测体系中，可卡因结合适配体与短互补DNA预先杂交；由于可卡因与适配体特异性结合，短DNA链从适配体上被置换释放，该输出DNA穿过α-溶血素（α-HL）纳米孔时产...
本文报道了基于α-溶血素（α-hemolysin, α-HL）纳米孔的转导检测器在宽pH（6–9，包括生理pH 7.4和PCR pH 8.4）及极端变性剂（最高5 M尿素）条件下的稳健运行。被捕获于标准α-HL纳米孔中的工程化转导分子在将普通纳米孔检测器转变为转导检测器的过程中起核心稳定作用，可在捕获期间抑制通道门控，使该纳米孔转导...
纳米孔分析已成为最简单的单分子检测技术之一。本研究将 DNA 探针与 α-溶血素（α-HL）蛋白纳米孔电化学传感器相结合，用于快速、灵敏地检测致病性 DNA。所构建的新型纳米孔生物传感器无需标记，即可实现单碱基分辨和皮摩尔级 DNA 检测。作者设计了含 HBV 特异性杂交域和两端 25-mer poly(dA) 悬垂的 DNA 探针...
本文报道一种基于随机纳米孔的铜离子检测方法。以多组氨酸肽 H10 作为螯合探针，利用其穿过 α-溶血素 (αHL) 纳米孔时产生的电流阻塞事件特征差异，区分游离探针与铜-探针螯合物。无 Cu2+ 时，H10 主要产生短寿命转位事件；加入 Cu2+ 后，组氨酸咪唑环与 Cu2+ 配位形成 Cu2+-H10 螯合物，其电荷状态和构象改变...
为实现离子通道活性的功能分析，在硅基底上通过破裂巨单层囊泡形成悬置于微孔上方的人工脂质双分子层。钙离子指示剂fluo-4被脂质双分子层密封封闭在微孔内；微孔口形成的悬挑结构可防止脂质膜落入孔内，从而实现荧光探针的稳定封闭。将α-溶血素插入脂质膜形成通道后，通过监测微孔内fluo-4的荧光强度变化，分析Ca2+经通道的跨膜输运。微孔体...
纳米孔分析利用α-溶血素等纳米孔作为生物传感器。在含纳米孔的脂质膜两侧施加电压时产生离子电流；分子与孔相互作用时电流被部分阻断，阻断幅度I和持续时间T构成事件特征。本研究分析净电荷+2和-2的肽CY12(+)T1与CY12(-)T1，在不同电压及电极/孔四种取向（VD、VU、SD、SU）下的相互作用。结果表明，CY12(+)T1在V...