介绍一种高精度生物传感器技术，可独立评估抗癌药物对癌性（RAJI）和非癌性（WIL2S）细胞的作用。通过分析并拟合两种药物喜树碱（camptothecin, CPT）和多柔比星（doxorubicin, DOX）作用下的电流变化曲线和转移特性曲线，该技术定量表征药物诱导的细胞电流变化幅度以及药物进入细胞的速率。采用流式细胞术验证两种...
Toll样受体（TLR）的发现为研究固有免疫中宿主-病原体相互作用提供了关键突破口，但TLR下游通路的早期动态仍不清楚。本文报道一种无标记光学生物传感器检测方法，用于在天然、无标记环境中检测TLR激活并定义TLR通路激活动力学。该技术基于动态质量重分布（DMR），通过检测活细胞形态变化引起的光反射波长位移，实时监测细胞整体响应。该方...
脱落酸（ABA）是植物、细菌、真菌和动物中保守的信号分子，近年因其药理活性以及作为慢性阻塞性肺疾病和胶质瘤严重性生物标志物的潜力而受到关注。为定量哺乳动物细胞和组织中低水平 ABA，需要可靠、灵敏、快速且低成本的方法。此前基于植物 ABA 受体 PYL1 与共受体 ABI1 的 ABA 依赖相互作用构建的生物传感器，对哺乳动物亚纳摩...
多巴胺 D2 受体（D2R）是 G 蛋白偶联受体，其信号转导涉及多种组分。传统 D2R 配体筛选常通过定量 cAMP 或受体与 β-arrestin 相互作用等特定第二信使/效应器读出，而无标记生物传感器技术动态质量再分布（DMR）可提供复杂细胞反应的整体读出，但各信号通路对 DMR 信号的贡献通常不清楚。本研究将 DMR 技术成功...
本研究报道了一种基于阻抗生物传感器的 CELsignia 多通路信号功能检测，用于识别 HER2 阴性乳腺癌患者中 c-Met 与 HER 家族受体协同异常信号。该检测在体外实时测量活肿瘤细胞对 HER 家族和 c-Met 激动剂及靶向治疗的响应，以量化个体患者的信号转导功能。作者对 79 例 HER2 阴性乳腺癌患者的原代肿瘤细胞...
生物传感器在医学诊断、制药和环境技术中日益重要，可用于简便可靠地检测新药物或监测细胞生长。石墨烯等新型材料有望通过印刷工艺实现生物传感器的工业化生产。为此，需要可靠且自动化的电极结构制备与涂覆方法。本文报道了一种微孔板格式的阻抗生物传感器，采用卷对卷凹版印刷在大面积聚合物箔上制备石墨烯微结构。原理验证实验表明，该印刷石墨烯生物传感器...
N-钙黏蛋白（N-cadherin）是上皮-间质转化（EMT）进程中的重要肿瘤生物标志物，可反映恶性肿瘤细胞的侵袭与转移。尽管已有多种方法用于定量检测 N-cadherin，但在完整细胞水平分析该蛋白的报道仍较少。本文开发了一种基于金属簇的电化学生物传感系统，用于测定肿瘤细胞 EMT 过程中 N-cadherin 的表达水平。作者设...
近几十年来，多重耐药病原微生物显著增加，耐药基因传播带来重大健康威胁，亟需快速、准确、实时检测技术以追踪感染并减少耐药基因转移。传统检测方法存在局限，难以满足大规模应用需求。本研究旨在设计一种基于微接触印迹传感芯片的表面等离子共振（SPR）传感器，用于金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）...
本研究将基于铁载体的活性细菌捕获策略整合到局部表面等离子共振（LSPR）传感平台中，并用于检测全细胞鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii）。此前，LSPR全细胞传感方法已利用适配体识别基元得到验证；本研究将其拓展至铁载体系统，利用细菌天然螯合Fe(III)的需求。具体而言，作者合成了经三个聚乙二醇（PEG）重...
由大肠杆菌O157:H7等食源病原体引起的暴发仍给全球食品安全带来沉重负担。尽管生物传感器研究不断发展，许多实验室平台难以走向市场。适配体作为捕获生物分子可克服工业制造中的严苛条件，并在真实复杂样品中提升性能。本文报道将特异性适配体DNA序列共价偶联至4-氨基硫酚-金纳米颗粒复合物，通过表面增强拉曼散射（SERS）对大肠杆菌O157...
药物候选物的临床前疗效与毒性评价对药物研发至关重要。传统二维平面细胞培养虽常用于临床前药物测试，但简单二维细胞外微环境难以准确预测药物疗效与毒性。三维细胞培养系统能更好模拟体内组织器官中的复杂微环境，但常规成像技术难以对厚样品中的细胞行为进行动态、无标记监测。本研究开发三维电细胞/基质胶-基底阻抗传感（3D-ECMIS）方法，用于实...
无标签生物传感器正越来越多地用于药物发现。基于细胞的生物传感器可为化学试剂暴露细胞和组织后的生物学后果及其分子机制提供重要信息。基于动态质量重分布（DMR）的光学生物传感器和基于细胞介电谱（CDS）的阻抗生物传感器能够实时捕捉活细胞细胞骨架的变化。由于信号转导与细胞形态改变密切相关，DMR 和 CDS 生物传感器特别适合在无标签、不...
开发低成本、高效的细菌检测方法对诊断领域尤其资源匮乏地区至关重要。尽管抗体广泛用于细菌捕获，但可溶性抗体制备昂贵且耗时。本研究开发了一种基于硝酸纤维素膜的侧流层析试纸条，利用噬菌体裂解酶的细胞壁结合域（CBD）作为识别元件，胶体金纳米颗粒作为比色信号，用于检测模式致病菌蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）。为提高偶联效率和...
本研究开发了一种无标记、选择性且灵敏的微接触印迹电容生物传感器，用于检测大肠杆菌。该传感器结合微接触印迹技术与电容生物传感技术，成功实现对大肠杆菌的识别。首先制备大肠杆菌印章，随后以 N-甲基丙烯酰-L-组氨酸甲酯（MAH）为氨基酸基识别单体、2-羟乙基甲基丙烯酸酯（HEMA）为单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）为交联剂，在紫...
D-荧光素（甲虫或萤火虫荧光素）是监测体外或体内荧光素酶活性最常用的生物发光报告物之一。此前，多种天然酚和噻吩并[3,2-b]噻吩-2-羧酸衍生物被鉴定为孤儿G蛋白偶联受体GPR35的激动剂。由于D-荧光素也含有酚羟基和羧酸基团，作者考察其药理活性。本文描述了基于共振波导光栅（RWG）生物传感器的无标记细胞表型检测方法，用于确认D-...
代谢组学已成为研究生物过程的重要工具，但仅获得代谢物谱而缺乏相应生物活性信息，对理解生物学过程的价值有限。本研究旨在将液相色谱-质谱（LC–MS）代谢组学与基于细胞的受体-配体检测相结合，以发展功能代谢组学方法。作者开发了一种流动式生物传感器，利用稳定表达人瞬时受体电位香草素亚型1（TRPV1）钙离子通道和荧光胞内钙报告蛋白 YC3...
目前约三分之一上市药物靶向 G 蛋白偶联受体（GPCR），GPCR 是人体蛋白质组中最大的跨膜蛋白家族，广泛参与生理和病理过程。传统生化与分子生物学方法，如第二信使检测，虽能高效获取单一细胞读出，但难以真实反映活细胞整体事件，可能使药物发现早期忽略更广泛的生物学背景。无标记细胞检测通过整体观察细胞过程有望克服这些局限。动态质量重分布...
许多抗癌药物旨在通过诱导凋亡杀死癌细胞，但用于测定这些产品生物活性的效价检测通常为细胞活力检测，无法区分细胞死亡与生长抑制。本文报道了一种基于细胞的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，用于测定诱导凋亡类抗癌药物的生物活性。该传感器由青色荧光蛋白（CFP）通过 caspase 3 和 caspase 8 特异性切割识别序列连接黄色...
无标记（label-free）是描述多种前沿生物传感器技术的统称，这些技术因在七次跨膜 G 蛋白偶联受体（GPCR）药物发现中的应用而受到广泛关注。无标记生物传感器能够在活细胞中非侵入性地实时解析受体介导的应答，具有较高信息纹理和较广的信号通路覆盖范围，有助于研究经典单通路检测难以处理的受体整合信号转导生物学。该技术在人类原代细胞（...
GPR35是一种孤儿G蛋白偶联受体，其内源性激动剂长期存在争议。本研究以含羧基和/或儿茶酚基团的酪氨酸代谢中间物为候选，利用基于无标记光学生物传感器的全细胞动态质量重分布（DMR）检测，在天然表达GPR35的HT-29细胞中筛选其激动剂活性，并通过β-arrestin易位、ERK磷酸化和受体内化等分子实验进行验证。结果显示，5,6-...