Colorimetric CRISPR Biosensor: A Case Study with Salmonella Typhi.
在资源受限地区，亟需一种灵敏、特异且可即时使用的生物传感器，以克服仪器限制和制造挑战。本文聚焦于在低收入和中等收入国家高度流行且传染性强的肠热症。虽然该病易于治疗，但症状不明确，且缺乏快速、准确、经济的诊断方法，导致误治并加重疾病负担，包括增加抗生素耐药性。本研究开发了一种适用于 CRISPR-Cas12a 的比色读出模块，可产生肉...
Next Generation Chemiluminescent Probes for Antimalarial Drug Discovery.
疟疾由疟原虫（Plasmodium）引起，仍是重大公共卫生问题，尤其是青蒿素及其衍生物等一线抗疟药耐药株的扩散，严重威胁当前和未来的疟疾防控。体外药物试验对发现新抗疟化合物和监测耐药至关重要。尽管[3H]-次黄嘌呤掺入法因稳健易用仍被视为金标准，但其灵敏度有限且依赖放射性材料。本文报道了首个基于化学发光的抗疟药筛选检测系统。该系统利...
Streamlining the Detection of Human Thyroid Receptor Ligand Interactions with XL1-Blue Cell-Free Protein Synthesis and Beta-Galactosidase Fusion Protein Biosensors.
甲状腺受体信号调控重要生理过程，信号紊乱可引发癌症、代谢和神经疾病等严重健康问题，因此检测甲状腺受体配体具有重要毒理学和药理学意义。作者此前报道了利用无细胞蛋白合成表达由人甲状腺受体β（hTRβ）激活域与β-内酰胺酶报告域组成的嵌合融合蛋白，用于检测甲状腺受体配体。本研究通过重新设计该嵌合融合蛋白生物传感器，将报告系统替换为全长β-...
Functionalized-Graphene Field Effect Transistor-Based Biosensor for Ultrasensitive and Label-Free Detection of β-Galactosidase Produced by
检测大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）产生的β-半乳糖苷酶（β-galactosidase, β-gal）活性，可快速评估浴场和渔场等海水体的污染程度，避免大规模水污染暴发。本文开发了一种基于石墨烯场效应晶体管（graphene field effect transistor, GFET）并修饰热变性酪蛋...
An extensively validated whole-cell biosensor for specific, sensitive and high-throughput detection of antibacterial inhibitors targeting cell-wall biosynthesis.
全细胞生物传感器可用于抗菌药物发现，原则上可识别作用于特定高价值通路的抑制剂。已有多种细胞壁合成抑制剂（CWBIs）生物传感器，但特异性或敏感性不足，且大多未作为初筛工具严格评估。本文构建并验证了多种金黄色葡萄球菌 CWBI 生物传感器，证明其可特异、灵敏地发现 CWBIs。传感器由金黄色葡萄球菌启动子（PgltB、PilvD、Pm...
In Situ Formation of Au-Glycopolymer Nanoparticles for Surface-Enhanced Raman Scattering-Based Biosensing and Single-Cell Immunity.
糖纳米粒子因多种生物相互作用能力而受到关注，但理解细胞群体中不同单细胞对外源颗粒的响应仍具挑战。本文通过邻硝基苯基-β-半乳糖苷（ONPG）在金核化辅助下原位聚合，设计了含聚苯胺（PANI）的半乳糖化金纳米粒子（Au@PGlyco NPs）。纳米金负载的聚苯胺结构在表面增强拉曼散射（SERS）中产生电磁增强。作者研究了邻硝基苯基化合...
Rapid Detection of Escherichia coli by β-Galactosidase Biosensor Based on ZnO NPs and MWCNTs: A Comparative Study.
为寻找病原菌快速识别的替代方法，本研究采用氧化锌纳米颗粒（ZnO NPs）和多壁碳纳米管（MWCNTs）作为标记分子。首先测定两种纳米材料抑制β-半乳糖苷酶活性的最佳浓度，即纳米材料结合酶后抑制其催化邻硝基苯基-β-D-半乳糖苷（ONPG）水解。随后向体系中加入不同浓度大肠杆菌，比较两种纳米材料的检测能力。由于纳米材料尺寸小、反应活...
Sustainable, Alginate-Based Sensor for Detection of
目前缺乏可负担、灵敏、快速、现场检测奶中病原体的诊断方法。为此，作者开发并优化了一种基于现场比色的可持续检测方法，采用 L16(5^4) Taguchi 设计，无需 PCR 扩增即可在数小时内获得结果。为确定大肠杆菌污染水平，先用 150 µL 母乳诱导，再将 B-PER 细菌蛋白提取试剂盒加入含藻酸盐微胶囊检测液的体系中。该新型 ...
Multiwalled carbon nanotubes bound beta-galactosidase: It's activity, stability and reusability.
碳纳米管（CNTs）基生物传感器被认为是构建超灵敏、快速传感系统的下一代材料。本文首先简要回顾 CNTs 的发展历史，并概述 CNT 基生物传感器研究的最新进展，随后讨论 CNTs 的结构与性质，总结其传统及新近发展的合成方法。在此基础上，作者采用聚苯胺/钴/多壁碳纳米管纳米复合材料（PANI/Co/MWCNT-NC）固定化 β-半...
Nanoparticles decorated carbon nanotubes as novel matrix: A comparative study of influences of immobilization on the catalytic properties of Lensculinarisβ-galactosidase (Lcβ-gal).
本研究通过水热法合成两种纳米复合材料（NCs），即以多壁碳纳米管（MWCNT）为骨架，分别负载二硫化钨（WS2）纳米棒和氧化锡（SnO2）纳米粒子。光谱分析表明两种 NCs 具有相近的功能基团，但 MWCNT-SnO2 富含含氧基团；显微观察显示二者形貌不同。随后，利用戊二醛作为交联剂，将 Lens culinaris β-半乳糖苷...
Nitrogen Doped Carbon Quantum Dots Modified by Lens culinaris β-Galactosidase as a Fluorescent Probe for Detection of Lactose.
本研究通过水热法以柠檬酸和尿素为碳源和氮源合成氮掺杂碳量子点（NCQDs）。TEM显示其近球形、平均粒径约1.5 nm，并具有良好的热稳定性和光学稳定性；FTIR、紫外-可见吸收和荧光光谱进一步证实其表面富含羧基且荧光发射峰位于约400 nm。随后采用EDC/NHS化学活化NCQDs表面羧基，并用BSA封闭非特异性位点，将扁豆β-半...
Conjugation of Carbon Dots with β-Galactosidase Enzyme: Surface Chemistry and Use in Biosensing.
纳米颗粒已与多种生物系统偶联，用于自组装、传感、成像和治疗。开发响应快、检测限低、使用寿命长的可靠稳健生物传感器需求迫切。本文通过偶联关键酶β-半乳糖苷酶与实验室合成的凝胶状碳点（CDs）构建传感平台。该碳点具有高发光、光稳定性和易表面功能化特点。研究发现，共轭酶对温度和pH变化的稳定性显著高于天然酶。利用这一增强性质，作者开发了稳...
Carbon nanotubes molybdenum disulfide 3D nanocomposite as novel nanoscaffolds to immobilize Lens culinaris β-galactosidase (Lsbgal): Robust stability, reusability, and effective bioconversion of lactose in whey.
本文通过环保水热法合成多壁碳纳米管-二硫化钼三维纳米复合材料（MWCNT-MoS2 NC），并采用光谱与显微技术表征其微观结构。该纳米复合材料经戊二醛活化后，作为固定化 Lens culinaris β-半乳糖苷酶（Lsbgal）的平台，固定化效率达 93%。原子力显微镜、场发射扫描电镜、傅里叶变换红外光谱和共聚焦激光扫描显微镜证实...
Safeguarding the catalytic activity and stability of polyaniline chitosan silver nanocomposite bound beta-galactosidase against product inhibitors and structurally related compound.
本研究评估β-半乳糖苷酶（β-galactosidase, bGS）催化反应产物葡萄糖和半乳糖及其结构相关化合物维生素C（VC）对游离酶以及吸附于聚苯胺-壳聚糖纳米复合（PANI-CS-NC）和聚苯胺-壳聚糖-银纳米复合（PANI-CS-Ag-NC）上的固定化bGS催化活性的影响。结果表明，上述化合物均使可溶性酶活性下降，抑制顺序为...
Synthesis, Characterization, and Applications of Nanographene-Armored Enzymes.
石墨烯的发现开启了碳基纳米材料在生物技术与生物医学中的广泛应用。石墨烯基纳米结构材料因独特的结构、优异的化学、电学和力学性能，以及调控生物分子微环境的能力，在酶固定化、场效应晶体管、光伏器件和生物传感器等领域具有重要价值。本章报道了作者近期利用石墨烯基纳米材料包裹水解酶、构建稳健纳米生物催化剂的工作。作者通过共沉淀法合成石墨烯-四氧...
Noncompetitive homogeneous immunodetection of small molecules based on beta-glucuronidase complementation.
随着工业发展与人口增长，环境中有害小分子以及疾病标志物的灵敏、高通量检测需求日益迫切。β-半乳糖苷酶（GUS）属于糖苷酶家族，可催化复杂碳水化合物水解，其活性可用显色和荧光底物定量检测；GUS为六聚体，亚基正确组装是其活性前提。此前研究发现界面突变V172A和D197G可抑制GUS亚基组装，使其形成失活二聚体。抗体重链与轻链均含有恒...
Biosensors based on β-galactosidase enzyme: Recent advances and perspectives.
本文综述了基于β-半乳糖苷酶（β-galactosidase, β-gal）的生物传感器研究进展与应用前景。β-gal可水解乳糖等含D-半乳糖基底物，因而在乳品加工、乳糖不耐受诊断、临床与食品分析中具有重要价值。作者系统比较了吸附、物理包埋、共价固定、包封、固相法、纳米结构固定以及层层自组装和Langmuir-Blodgett膜等固...
Immobilization of β-galactosidase on surface modified cobalt/multiwalled carbon nanotube nanocomposite improves enzyme stability and resistance to inhibitor.
本研究制备了聚苯胺/钴/多壁碳纳米管纳米复合材料（PANI/Co/MWCNTNC），用于固定化米曲霉来源的β-半乳糖苷酶（β-galactosidase, β-Gal）。复合材料通过多壁碳纳米管（MWCNT）在盐酸和十二烷基硫酸钠（SDS）中分散，加入氯化钴（CoCl2）和苯胺单体，再以过硫酸铵（APS）原位氧化聚合聚苯胺（PANI...
Paper-based colorimetric biosensor for antibiotics inhibiting bacterial protein synthesis.
由于环境水中抗生素残留及其对抗生素耐药菌发生的潜在影响，亟需适合环境水抗生素筛查的检测方法。本研究开发了一种基于新原理的简单比色纸基生物传感器，用于检测抑制细菌蛋白质合成的抗生素，包括氨基糖苷类、四环素、氯霉素和大环内酯类。该传感器基于冻干纸片上体外转录/翻译系统合成 β-半乳糖苷酶（β-GAL）所诱导的颜色变化。当无抗生素的水样加...
Electrochemical biosensor for protein kinase A activity assay based on gold nanoparticles-carbon nanospheres, phos-tag-biotin and β-galactosidase.
本文构建了一种用于蛋白激酶A（PKA）活性检测的电化学生物传感器。该传感器采用金纳米颗粒-碳纳米球复合材料（Au@C）、二氧化硅-链霉亲和素生物复合材料（SiO2-SA）、金纳米颗粒-生物素化β-半乳糖苷酶复合物（AuNPs-B-Gal）以及原位酶促生成对氨基苯酚（PAP）等多重信号放大策略。底物肽自组装于Au@C修饰电极表面后，在...