An antibody-based molecular switch for continuous small-molecule biosensing.
本文提出一种可推广的连续小分子生物传感器设计策略，将现有抗体改造为目标响应“抗体开关”，实现实时、免样品制备的光学检测。通过 DNA 支架将抗体与分子竞争物连接，目标抗原与竞争物发生竞争性结合，引起支架构象切换；在抗体表面引入供体荧光基团、在 DNA 支架近竞争物端引入受体荧光基团，利用 FRET 荧光比变化反映目标浓度变化。作者以...
Cultivation of
葡萄糖是生理和工业中最重要的物质之一。当前食品与生物技术实践强调其在线连续监测与调节，因而需要能够快速检测并纠正偏离目标葡萄糖浓度的系统。本文展示了一种由原位光纤葡萄糖传感器实现的反馈调节葡萄糖浓度方法。传感器敏感层由氧依赖性钌配合物和预固定葡萄糖氧化酶组成，二者均包埋于有机-无机聚合物ORMOCER中。将传感器置于5 L实验室生物...
A split aptamer (SPA)-based sandwich-type biosensor for facile and rapid detection of streptomycin.
随着抗生素污染成为全球性问题，广泛使用的链霉素（streptomycin, STR）因潜在的人体健康和生态风险而受到关注。适配体生物传感器已用于缓冲液和实际样品中STR的检测，但游离适配体构象变化产生的非目标信号可能影响其灵敏度与稳定性。本研究引入STR特异性分裂适配体（split aptamer, SPA），开发了一种灵敏的倏逝波...
Photostable and Proteolysis-Resistant Förster Resonance Energy Transfer-Based Calcium Biosensor.
蛋白质工程分子传感器为敏感结合和检测靶标提供了新方法，并可集成到植入式探针中获取生理信息。本文报道一种基于 Förster 共振能量转移（FRET）的钙离子传感器，与光纤集成形成可测量游离 Ca2+ 的膜封装光纤（MEOF）器件。该器件由填充聚四氟乙烯（PTFE）的传感器矩阵组成，其中包含工程化肌钙蛋白 C（TnC）融合的一对 FR...
Improved Sensitivity of Acetaldehyde Biosensor by Detecting ADH Reverse Reaction-Mediated NADH Fluoro-Quenching for Wine Evaluation.
乙醛（AcH）广泛存在于环境空气、食品及生物体中，也是葡萄酒中影响色泽、风味与香气的关键成分。本研究构建并评价了两种用于液相乙醛测定的光纤生物传感器，分别采用醛脱氢酶（ALDH）或乙醇脱氢酶（ADH）作为识别/催化元件，通过酶促反应产生或消耗还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH），并以 NADH 的荧光强度进行定量。检测系统由紫外发...
Optical isopropanol biosensor using NADH-dependent secondary alcohol dehydrogenase (S-ADH).
异丙醇（IPA）是工业常用溶剂，也常见于医院消毒酒精，并可能作为糖尿病酮症酸中毒的生物标志物。本研究构建并评价了一种基于 NADH 依赖性二级醇脱氢酶（S-ADH）的光学生物传感器，用于液相 IPA 测定。传感器以 340 nm 紫外发光二极管（UV-LED）激发烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH），通过双向分支光纤将 NADH 发射的...
A fiber-optic sorbitol biosensor based on NADH fluorescence detection toward rapid diagnosis of diabetic complications.
组织中山梨醇蓄积与糖尿病微血管并发症相关。本文开发并测试了一种用于山梨醇检测的光纤生物传感器，以评估糖尿病并发症。传感器采用来自Flavimonas属微生物的山梨醇脱氢酶（SDH），该酶对底物具有较高特异性；山梨醇在SDH催化下与氧化型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）反应生成还原型NADH，通过检测NADH荧光实现定量。系统以紫外发...
Reusable evanescent wave DNA biosensor for rapid, highly sensitive, and selective detection of mercury ions.
汞离子（Hg2+）是一种高毒性且广泛存在的环境污染物，在环境和食品中需要快速、灵敏的现场检测方法。本文报道了一种基于倏逝波和DNA的生物传感器，用于快速、高灵敏地检测Hg2+，其采用直接结构竞争检测模式。在该体系中，共价固定于光纤传感器表面的DNA探针包含一段短寡核苷酸序列，可与荧光标记的互补DNA杂交；探针还含有T-T错配序列，可...
Fluorescent protein-based optical biosensor for copper ion quantitation.
本研究探索以嵌合金属结合绿色荧光蛋白 His6GFP 作为活性指示剂，通过光谱法测定铜离子。向 His6GFP 溶液中加入铜离子后，荧光强度随铜浓度升高而显著降低；在 500 μM 铜存在下荧光可快速下降约 60%，而锌、钙离子仅引起约 10–20% 的荧光变化。加入 EDTA 后，原始荧光可恢复至约 80%。金属离子存在时发射峰位...
Microalgae fiber optic biosensors for herbicide monitoring using sol-gel technology.
本研究将三种淡水绿微藻——Dictyosphaerium chlorelloides（D.c.）、Scenedesmus intermedius（S.i.）和 Scenedesmus sp.（S.s.）包埋于硅酸钠溶胶-凝胶基质中，制备光纤生物传感器，利用叶绿素荧光信号增强定量莠去津（simazine）。研究评估了 pH 对溶胶-凝...
CCD based fiber-optic spectrometer detection.
生物技术与生物传感研究需要高灵敏度且低成本的检测工具。荧光检测因操作简便、成本低、灵敏度高，被广泛用于酶、抗体和核酸等生物活性分子的传感。本章介绍基于电荷耦合器件（CCD）的光纤光谱仪在光纤荧光传感器中的应用。作者以光纤免疫传感器为例，说明如何组装 405 nm 激光激发与荧光收集光路，制备经氢氟酸蚀刻的石英光纤探针，并用氨基硅烷和...