BRET-based biosensors for SARS-CoV-2 oligonucleotide detection.
为应对新发病毒及变异株早期检测需求，亟需便捷、稳健的即时诊断工具。尽管 RT-qPCR 和 LAMP 等核酸方法已应用，但仍需更简便平台。作为原理验证，作者开发了通用、灵敏、快速且低成本的生物发光共振能量转移（BRET）寡核苷酸检测生物传感器（BioOD）。通过硫醇-马来酰亚胺化学，将荧光修饰分子信标经互补寡核苷酸手柄与 NanoL...
Sequestration within peptide coacervates improves the fluorescence intensity, kinetics, and limits of detection of dye-based DNA biosensors.
基于肽的液-液相分离区室（凝聚体）作为生物材料在生物传感和药物递送等领域受到关注。本研究证明，凝聚体可通过将生物传感器链与靶标链同时富集于凝聚体内部，提高局部浓度，从而为核酸生物传感器提供简单且生物相容的增强介质。作者采用成熟的多精氨酸（R9）-三磷酸腺苷（ATP）凝聚体体系，并结合基于能量转移的 DNA 分子信标，观察到三项关键改...
Simultaneous Detection of Tumor Derived Exosomal Protein-MicroRNA Pairs with an Exo-PROS Biosensor for Cancer Diagnosis.
肿瘤来源外泌体（TEXs）是癌症液体活检的有前景生物标志物。传统 ELISA 和 qRT-PCR 以及多数新兴传感技术通常只能检测单一类型外泌体标志物，难以同时区分肿瘤来源与非肿瘤来源外泌体。本文报道一种外泌体蛋白-microRNA 一站式（Exo-PROS）生物传感器，可先利用肿瘤过表达蛋白抗体选择性捕获 TEXs，再通过表面等离...
Novel Nucleic Acid Detection for Human Parvovirus B19 Based on
细小病毒B19（B19V）可感染人类并引起多种疾病，但目前尚无抗病毒药物或疫苗用于防治B19V感染，因此开发灵敏且特异的B19V感染诊断方法对准确诊断至关重要。此前已建立基于CRISPR-Cas12a（cpf1）的电化学生物传感器（E-CRISPR），具有皮摩尔级灵敏度用于B19V检测。本文建立了一种基于Pyrococcus fur...
A molecular beacon biosensor for viral RNA detection based on HyCaSD strategy.
本研究开发基于杂交级联加链置换扩增（HyCaSD）的分子信标生物传感器，用于高效检测病毒RNA。HyCaSD发夹探针两端分别标记Cy5荧光基团和BHQ3淬灭基团；无靶标时探针保持发夹结构，荧光被淬灭；靶标RNA与探针环区特异性杂交后，发夹打开，荧光基团与淬灭基团分离，立即产生荧光信号。该方法无需后染色，避免核酸染料非特异结合造成的假...
Telomere G-triplex lights up Thioflavin T for RNA detection: new wine in an old bottle.
尽管人类端粒G-四链体已被广泛研究并用于多种生物传感器，但关于人类端粒G-三链体（ht-G3）特性与功能的研究仍较少。本文报道 ht-G3 能够点亮硫黄素T（ThT），并通过引入靶标循环策略建立了一种灵敏的RNA检测平台。作者筛选了 ht-G3 促进 ThT 产生强荧光的最优条件，并据此设计了一种针对 SARS-CoV-2 N 基因...
Fluorescent Aptasensor for Highly Specific Detection of ATP Using a Newly Screened Aptamer.
腺苷三磷酸（ATP）在多种生物过程中发挥重要作用，其水平常被用于研究和评估生物体的生理状态。基于适配体的生物传感器因机制灵活、灵敏度高且生物相容性好而被广泛用于ATP检测，但现有ATP适配体难以有效区分ATP与二磷酸腺苷（ADP）和单磷酸腺苷（AMP）。本研究通过磁珠法SELEX筛选出一种ATP特异性适配体，并结合氧化石墨烯（GO）...
Signal-on/signal-off bead-based assays for the multiplexed monitoring of base excision repair activities by flow cytometry.
DNA完整性对生命至关重要，细胞通过DNA修复通路清除化学和辐射损伤；碱基切除修复（BER）酶活性异常与癌症、耐药及神经退行性疾病相关，因此需要快速灵敏的检测工具。本文报道一种基于微信标（microbeacons, µBs）的酶活性检测方法。µB是将含单一位点特异性损伤的发夹形核酸探针固定于微球，并用荧光团或前荧光团修饰。目标蛋白处...
Recent Efforts and Milestones for Simulating Nucleic Acid FRET Experiments through Computational Methods.
计算方法可显著辅助核酸荧光实验，既能提供研究体系构象与相互作用的原子级细节，也能准确模拟基本参数。基于荧光的光学生物传感器在严重疾病临床诊断中具有高特异性潜力，许多设计依赖 Förster 共振能量转移（FRET）。目前实验方法依赖若干理论假设，这些假设会根本影响结果。若获得详细的原子级概览或重要模拟参数，可改善对计算的理解并给出更...
Design of a High-Sensitivity Dimeric G-Quadruplex/Hemin DNAzyme Biosensor for Norovirus Detection.
G-四链体可与血红素结合形成具有过氧化物酶样活性的 DNAzyme，广泛用于生物传感器设计。然而，与天然过氧化物酶相比，G-四链体/血红素 DNAzyme 催化活性较低，限制了其在核酸检测中的灵敏度。本研究通过合理引入二聚 G-四链体结构，开发了一种靶向诺如病毒核酸的高灵敏度比色生物传感器。该策略中，两个各自在茎结构中嵌入 G-四链...
Optical Biosensor Platforms Display Varying Sensitivity for the Direct Detection of Influenza RNA.
无需核酸扩增的检测方法因结果快速而有利于病毒诊断，可为准确诊断和疫情监测提供信息。流感病毒易发生引发大流行的基因突变，因此需要将这些检测平台应用于流感诊断。本文在超灵敏检测平台上分析了快速评估病毒新兴风险（FEVER）流程，包括基于波导的光学生物传感器和流式细胞术微球检测，并通过计算模拟评估其序列覆盖度，与美国疾控中心（CDC）流感...
Label-Free Fluorescence Molecular Beacon Probes Based on G-Triplex DNA and Thioflavin T for Protein Detection.
蛋白质检测在生物与生物医学研究中具有重要意义。基于荧光标记的免疫分析特异性好，但标记成本高。本文基于G三链体分子信标（G3MB）和硫黄素T（ThT），开发了一种用于蛋白质检测的简单无标记生物传感器。以生物素和链霉亲和素为模型体系。当存在目标链霉亲和素（SA）时，SA与生物素连接型G三链体分子信标（G3MB-b）3′端生物素特异性结合...
Novel nucleic acid origami structures and conventional molecular beacon-based platforms: a comparison in biosensing applications.
核酸纳米技术通过设计合成核酸链构建纳米级功能体系，其结构特性与构象多态性使其在生物传感中具有吸引力。本综述系统比较了分子信标（MB）和DNA折纸（DNA origami）两类核酸支架在生物传感中的最新进展。MB属于传统发夹茎环结构，通常两端标记荧光团和淬灭剂，靶序列与环区杂交后构象打开，引起荧光变化，可用于核酸、蛋白、金属离子和病原...
A Pterin-FAM-TAMRA Tri-color Fluorescence Biosensor to Detect the Level of KRAS Point Mutation.
监测 KRAS 点突变水平（KRAS 点突变 DNA 浓度占总 DNA 浓度的比例）随临床治疗进程的变化，可指导并显著改善癌症患者的个体化治疗与疗效评估。本研究基于荧光共振能量转移（FRET）荧光猝灭和脱嘧啶位点（AP 位点）诱导的鸟嘌呤/蝶啶特异性结合，构建了一种蝶啶-FAM-TAMRA 三色荧光传感系统，用于一步评估 KRAS ...
Dual-signal electrochemical sensor for detection of cancer cells by the split primer ligation-triggered catalyzed hairpin assembly.
同时检测多种细胞内生物标志物有望用于癌症早期诊断与治疗。本文构建了一种基于分裂引物连接触发催化发夹组装的双信号电化学生物传感器，用于测定两对癌 mRNA：TK1 与 c-myc、survivin 与 GalNAc-T，并以二茂铁分子信标（Fc-MB）和血红素分子信标（Hs-MB）作为检测信号源。当一对靶标同时存在时，可释放分裂引物并...
Electrochemical Molecular Beacon for Nucleic Acid Sensing in a Homogeneous Solution.
本文报道了一种用于均相溶液核酸检测的电化学分子信标（eMB）。作者将二茂铁（Fc）和β-环糊精（βCyD）分别修饰在茎环结构DNA的5′端和3′端，使Fc作为电化学信号产生单元，βCyD作为其淬灭单元。在闭合茎环构象中，茎区引导Fc进入βCyD空腔并形成包合物（βCyD⊃Fc），从而屏蔽Fc与电极之间的电子转移，显著抑制氧化电流。加...
A rapid, adaptative DNA biosensor based on molecular beacon-concatenated dual signal amplification strategies for ultrasensitive detection of p53 gene and cancer cells.
单水平生物标志物用于癌症诊断准确性不足，需开发敏感、快速且可自适应的双水平生物标志物分析策略。本文建立基于催化发夹组装介导的Y型连接切口酶辅助信号放大（CHA-YNEASA）电路的DNA生物传感器，两个放大电路由分子信标（MB）串联。无靶标时，MB控制背景，使CHA和YNEASA电路被抑制；存在靶标时，启动的CHA使酶识别序列靠近辅...
Detection of miRNA cancer biomarkers using light activated Molecular Beacons.
癌症生物标志物的早期检测有助于降低癌症死亡率。miRNA 是一类小分子非编码 RNA，其表达在多种癌症发生时发生改变。本文报道了一种用于检测 miRNA 的工程化分子信标（Molecular Beacon, MB）构建体。该构建体由 Cy3 标记的 MB 通过 DSS 连接子共价连接到光开关肽 KAMHAWGCGGGC-NH2，肽中...
A label-free photoelectrochemical DNA biosensor using a quantum dot-dendrimer nanocomposite.
本文报道了一种基于硫化镉量子点（CdS QD）–聚酰胺胺树枝状大分子（PAMAM）纳米复合材料的无标记光电化学 DNA 传感方法，用于高灵敏、高特异检测 DNA 杂交。将巯基化分子信标（MB）探针组装在金纳米粒子（AuNP）修饰的氧化铟锡（ITO）电极表面；当互补靶 DNA 与 MB 杂交时，MB 的茎环结构被打开，随后通过戊二醛交...
Click-Type Protein-DNA Conjugation for Mn
本文提出一种点击型蛋白-DNA偶联反应，命名为MnDDC（Mn2+激活的DCV-DNA偶联）。该反应以鸭环状病毒复制起始蛋白截短片段DCV及其靶DNA为模块化元件，在Mn2+依赖下快速、高效、位点特异性地形成蛋白-DNA共价连接。基于MnDDC，作者构建了由DCV和分子信标组成的荧光Mn2+生物传感器，可在2 min内以纳摩尔灵敏度...