Microvirin（MVN）是一种已知可与 HIV-1 包膜糖蛋白 gp120 发生单价相互作用的凝集素。此前报道的高分辨率结构已定义了 MVN 的甘露二糖结合腔，但结构本身并不能直接说明结合位点各残基对结合能的贡献。为阐明 MVN 与 HIV-1 Env 糖基化表位相互作用的本质，本研究通过定点突变评估 MVN 甘露二糖结合位点...
蛋白–碳水化合物相互作用在生物学中发挥多种关键功能，微阵列已成为高通量评估其选择性、敏感性和识别范围的首选工具。在糖组学微阵列分析中，从众多糖配体中精确识别靶糖配体是评价糖靶向探针的核心。自微阵列用于高通量糖谱分析以来，不同平台在表面化学、连接臂、配体呈现、打印技术和检测流程等方面存在差异，导致跨平台结果不一致。本文系统考察打印参数...
粉碎的辣木籽含有可吸附难降解靛蓝胭脂红染料的组分。已从辣木籽粉中以毫克级量分离出具有凝集作用的蛋白质，即凝集素（碳水化合物结合蛋白）。本研究利用金属有机框架（MOF）[Cu3(BTC)2(H2O)3]n 固定辣木籽凝集素 cMoL，构建电化学生物传感器，并通过电位法和扫描电子显微镜（SEM）对其进行表征。电位法生物传感器显示，Pt/...
褐菇（Agaricus bisporus）生物量中含有对乳糖具有显著识别特异性的凝集素 ABL。本研究利用该特性开发了一种光电化学生物传感器。盐溶液提取物中 ABL 凝集素活性高达 640 HU/mL，并在 pH 4–10 和 20–100 °C 条件下保持活性，因此可直接作为识别元件来源。理论与实验结果表明，将 ABL 固定于聚亚...
世界卫生组织估计，感染和耐药性导致每年约1000万人死亡。为缩短诊断时间并降低费用，本研究开发了一种用于细菌感染即时检测（POC）的装置。该装置采用包裹结晶紫（CV）的凝集素功能化壳聚糖纳米颗粒作为传感材料。纳米颗粒直径小于200 nm，在细菌存在时发生特异性凝集，形成肉眼可见聚集体，而非细菌样品则保持均一悬浮液。装置仅需100 μ...
海洋覆盖地球约三分之二，具有高度生物异质性。藻类、脊椎动物、无脊椎动物和微生物等海洋生物可提供多种具有生物活性的天然产物，也是治疗、生物医学、生物传感器和气候稳定等领域潜在生物材料来源。近年来，生物传感器因能够早期诊断疾病、快速检测多种分子与物质并实现长期监测而受到广泛关注。本综述聚焦海洋来源生物大分子材料（碳水化合物聚合物、蛋白质...
凝集素（galectins）是一类碳水化合物结合凝集素家族，通过交联细胞膜和/或细胞外基质组分的糖链结构，调节细胞增殖、凋亡、黏附或迁移等细胞事件。在疾病机体中，凝集素表达上调并促进炎症、肿瘤发生、纤维化、心血管和代谢疾病等进展。因此，利用糖材料靶向凝集素用于诊断或治疗是生物技术与生物医学研究的重点，并已产生进入临床试验的候选物。凝...
纳米糖簇是一类表面功能化多种糖基的新型功能纳米材料，多拷贝糖基可增强与蛋白的结合。本文报道了不同尺寸金纳米颗粒（AuNPs）结合不同长度聚乙二醇（PEG）连接臂，并功能化合成的甘露糖和半乳糖单臂/三臂，构建具有不同细菌/凝集素特异性的纳米糖簇。新合成纳米糖簇能够区分不同凝集素和细菌。特定纳米糖簇与特定细菌或凝集素相互作用后发生聚集，...
前列腺癌目前主要依靠前列腺特异性抗原（PSA）筛查，但PSA缺乏精确性，导致不必要活检并延误潜在致命病例的治疗。糖链作为新型生物标志物用于前列腺癌早期检测受到关注，其诊断平台相比现有PSA系统更可靠。生物传感技术可提供即时诊断，能够检测糖基化微分子和大分子，实现多样化检测方法。本文亮点文章讨论基于生物传感器检测前列腺癌糖链生物标志物...
抗生素耐药促使快速抗菌药敏试验（AST）技术发展。本文报道一种基于功能化二维金属有机框架的电化学发光（ECL）生物传感器，用于细菌定量检测及抗菌药敏评价。该传感器以玻璃碳电极为基底，修饰氨基化 MIL-53(Al)（NH2-MIL-53(Al)）纳米片，并通过 NHS/EDC 共价固定钌标记刀豆蛋白 A（Ru-Con A）。Con ...
本文开发了一种基于有机电化学晶体管（OECT）的竞争性策略，用于细胞表面糖链的定量分析。首先将羧基化多壁碳纳米管（CNTs）固定于栅极界面，并以己二酰二肼（ADH）为连接分子共价偶联特定单糖，使栅极界面能够与细胞表面目标单糖竞争结合辣根过氧化物酶（HRP）标记的凝集素。被捕获在栅极界面的 HRP 在最优栅压 0.9 V 下催化过氧化...
病毒是致死性最强的病原体之一，多数病毒感染缺乏有效临床药物，因此感染早期快速、准确诊断对阻断传播至关重要。糖分子参与多种生物识别过程，尤其介导病毒与内皮细胞相互作用，是病毒传播的关键分子。基于纳米技术的新型策略可快速、选择性和精准地识别并抑制病毒。纳米材料具有独特的光学、电子、磁学和力学特性，结合最小侵入性和极高灵敏度，可改善患者诊...
糖链是存在于血清、唾液、尿液等体液中的有前景疾病生物标志物，疾病状态下糖基化机制改变会引起糖链结构细微变化，包括癌症发生。本文详述利用已开发的高灵敏、高选择性电化学阻抗谱（EIS）生物传感诊断平台 NanoMonitor 进行快速、无标记糖链分析的实验方案。该糖传感器基于凝集素对目标糖链的特异性亲和捕获：生物素化凝集素固定在传感器表...
本文报道了一种用于实时监测细菌岩藻糖基转移酶（FucT）活性的电化学阻抗谱（EIS）生物传感器。作者将携带N-乙酰乳糖胺（LacNAc）的多价新糖蛋白（NGP）通过点击化学共价固定于金工作电极，作为FucT催化反应的底物；FucT在GDP-岩藻糖存在下将LacNAc表位转化为Lewisx（Lex），随后由岩藻糖特异性Aleuria ...
本研究采用表面声波（SAW）技术，对甲型流感A病毒H1N1（A/New York/18/2009）H1血凝素和H7N7（A/Netherlands/219/03）H7血凝素与唾液酸化新糖脂（neoGLs）的实时相互作用进行分析。所制备neoGLs以磷脂酰乙醇胺（PE）为脂质锚，末端为带N-乙酰神经氨酸（Neu5Ac）的乳糖（Lc2）...
本文设计了一种基于有机电化学晶体管（OECT）的简便策略，用于定量分析细胞表面糖链表达。该策略首先将目标细胞通过巯基丙酸（MPA）修饰并经 EDC/NHS 活化的栅极电极共价固定，随后利用辣根过氧化物酶（HRP）标记的凝集素特异性识别细胞表面甘露糖或半乳糖等糖链。捕获的 HRP 在栅极/电解质界面催化过氧化氢还原，改变 OECT 有...
细菌检测方法的准确性、速度以及技术和仪器简便性至关重要。多孔硅（PSi）具有独特光学和化学性质，是生物传感应用的优良候选材料；凝集素具有特异性碳水化合物结合能力，且比常用抗体更廉价。本文提出一种凝集素偶联多孔硅生物传感器，通过反射干涉傅里叶变换光谱（RIFTS）对大肠杆菌（E. coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus）进行无...
真菌是医院获得性感染的主要病原体，念珠菌属（Candida spp.）是临床环境中占优势的微生物，念珠菌血症和念珠菌病可导致住院患者高发病率和死亡率，因此亟需快速、敏感的检测方法。电化学生物传感器兼具快速检测、低成本和可微型化优势，是替代传统培养、ELISA 和 PCR 的潜在方案。凝集素是一类碳水化合物结合蛋白，可识别微生物细胞壁...
基于低维材料的场效应晶体管（FET）生物传感器可实现无标记、高灵敏、高特异检测多种分析物。本文制备了以金纳米粒子（Au NPs）修饰的石墨烯场效应晶体管（G-FET），用于液门配置下检测乳糖。器件表面功能化人半乳糖凝集素-3（hGal-3）碳水化合物识别结构域（CRD）M249C 突变体，利用凝集素-糖亲和结合对石墨烯的供体效应实现...
本文报道了一种通过置换反应制备的光学生物传感器。以新鲜电化学刻蚀的氢端基多孔硅为模板，在含氯金酸溶液中还原金离子，于硅表面原位生成纳米结构金层。该制备过程简单、快速、可重复，无需复杂设备。所得硅基纳米金层在可见光区呈现局域表面等离子共振（LSPR）响应，周围介质折射率变化会引起传感器颜色改变，并可通过反射光谱监测 LSPR 峰位移动...