单分子荧光技术作为前沿科学工具，正在推动对生物分子过程的理解边界。本综述系统总结单分子荧光检测技术的进展，重点介绍单分子荧光探针、成像系统和生物传感器的最新发展。文章进一步探讨这些工具在药物发现与神经科学研究中的应用，包括复杂药物递送系统的设计与监测、药理机制和药代动力学解析、神经元信号与突触功能研究，以及神经退行性疾病的分子基础。...
碱性磷酸酶（ALP）是多种疾病诊断和治疗的重要生物标志物和治疗靶点。现有 ALP 检测方法常存在步骤繁琐、试剂昂贵、灵敏度不足和样品消耗大等问题。本文报道一种用于简单、超灵敏检测 ALP 的单分子荧光生物传感器。在该方法中，ALP 催化检测探针去磷酸化，使其免受 λ 外切酶介导的消化；剩余检测探针通过 toehold 介导 DNA ...
病毒利用内部核糖体进入位点（IRES）劫持宿主核糖体并促进无帽依赖翻译。尽管IRES在整体水平研究较多，其单分子动态仍不清楚。本文开发了一种双顺反子生物传感器，在两个开放阅读框中编码不同重复表位：一个由5′帽依赖翻译，另一个由心肌炎脑炎病毒（EMCV）IRES翻译。当与一对可共翻译结合表位的互补探针组合时，传感器根据被翻译的开放阅读...
人类免疫缺陷病毒1型（HIV-1）衣壳是宿主蛋白和小分子结合的界面，参与病毒生活周期的多个步骤，但目前尚缺乏利用组装衣壳晶格定量测量宿主—病原体相互作用动力学的方法。本文开发了一种单分子荧光生物传感器，以自组装HIV-1衣壳蛋白（CA）管作为生物识别元件，并在微流控装置中利用全内反射荧光显微镜（TIRF）对衣壳结合物进行成像。该传感...
生物分子相互作用通常通过群体测量进行分析，并假定其以单一结合方式进行；然而，这类相互作用可能通过多种结合模式发生。本研究以DNA杂交作为生物分子相互作用的多动态模型，分别采用全内反射荧光显微镜（TIRFM）进行单分子观察，以及石英晶体微天平（QCM）生物传感器进行群体测量，对DNA杂交动力学进行分析。作者观察了8 bp和12 bp随...
本文报道一种用于单分子检测的等离激元纳米井-纳米孔（PNW-NP）生物传感器。固态纳米孔单分子荧光检测常受膜光致发光和背景荧光干扰，且荧光团驻留时间短。作者将约4 nm固态纳米孔钻入自由悬空氮化硅（SiNx）膜中，并在膜上制备130 nm金膜中的亚波长等离激元纳米井（PNW）。金层可阻挡入射光激发cis侧分子，使背景几乎不随染料浓度...
本文报道了一种面向新型DNA生物传感器技术的早期实验方法。作者将两种5′端带有双尾脂质修饰的寡核苷酸探针分别插入由POPE/POPC（8:2，w/w）组成的人工脂质双分子层中，该双分子层位于光学透明微流控样品载体的cis和trans通道之间。两个通道均充满生理缓冲液。向cis通道注入用Cy5标记的目标DNA序列后，若该序列仅与其中一...