Emerging Designs and Applications for Biomembrane Biosensors.
受自然启发，仿生膜传感器利用蛋白质、脂质等生物分子的功能实现传感。本综述概述了生物膜传感器在体相和平面传感中的最新进展，分别采用脂质囊泡/脂质体和支撑脂质双分子层（SLB）作为仿生膜支架。文章首先介绍构建这些平台所需的关键组分，包括磷脂、膜蛋白、孔道/通道蛋白、报告分子和换能器，并总结其设计原则：通过调节脂质组成、膜蛋白功能、囊泡内...
A novel biomimetic nanoplasmonic sensor for rapid and accurate evaluation of checkpoint inhibitor immunotherapy.
免疫检查点抑制剂（ICIs）通过激活患者免疫系统清除肿瘤细胞，已成为癌症免疫治疗的重要策略，但肿瘤异质性、耐药机制及复杂体外检测限制了其广泛应用。为此，作者提出一种仿生无标记纳米等离子体生物传感器，用于快速、可靠地筛选和评估检查点抑制剂。该传感器基于低密度金纳米盘阵列，可直接在其表面形成功能化支撑脂质双分子层（SLB），作为人工细胞...
Gram-Positive Bacterial Membrane-Based Biosensor for Multimodal Investigation of Membrane-Antibiotic Interactions.
随着革兰氏阳性菌膜介导的抗生素耐药性不断演化，阐明参与耐药性的膜性质变得关键。革兰氏阳性菌胞质膜分泌的膜囊泡（MVs）含有天然组分，可保留脂质与蛋白多样性、核酸及毒力因子，因此 MV 衍生膜平台是革兰氏阳性菌膜的优良模型。本文报道了一种基于枯草芽孢杆菌野生型菌株 MVs 的平面细菌胞质膜生物传感器，可涂覆于玻璃、石英晶体和聚合物电极...
Biosensor for Multimodal Characterization of an Essential ABC Transporter for Next-Generation Antibiotic Research.
随着抗生素耐药性威胁加剧，针对革兰氏阴性病原菌中高度固化的多重耐药机制开发新型抗菌药物尤为重要。ATP结合盒（ABC）转运体MsbA存在于革兰氏阴性病原菌质膜中，对细菌存活至关重要，是新型抗菌药的重要靶点。支撑脂质双分子层（SLB）可在体外模拟细胞膜环境，并能与光学、生化和电化学技术联用，用于监测膜蛋白结构与功能。本文构建了含大肠杆...
Cell-Free Synthesis Goes Electric: Dual Optical and Electronic Biosensor via Direct Channel Integration into a Supported Membrane Electrode.
将跨膜蛋白组装到有机电子材料上，是将生物功能与电学读出相耦合的有前景策略。此类生物传感器件既可监测和调节生理过程，也可用于发现药物靶点及新蛋白功能。支撑脂质双分子层（SLB）可将跨膜蛋白与生物电子界面连接，但将具有正确取向和功能的跨膜蛋白整合到 SLB 中仍具挑战。本文证明，无细胞蛋白表达系统可一步将离子通道整合到组装于导电聚合物聚...
The Study of HIV-1 Vpr-Membrane and Vpr-hVDAC-1 Interactions by Graphene Field-Effect Transistor Biosensors.
人类免疫缺陷病毒1型（HIV-1）的病毒蛋白R（Vpr）参与病毒生命周期中的多种细胞过程，但其机制仍不清楚。本研究设计大肠杆菌表达构建体，实现重组Vpr毫克级产量，并制备石墨烯场效应晶体管（G-FET）生物传感器，以支撑脂质双分子层（SLB）修饰，用于研究Vpr与相互作用伙伴的结合。SLB/G-FET的狄拉克点（Dirac poin...
Biomembrane-based organic electronic devices for ligand-receptor binding studies.
本文报道一种简单快速方法，利用溶剂辅助脂质双分子层（SALB）形成法，在由聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）导电聚合物电极构成的有机电子器件表面构建支撑脂质双分子层（SLB）。所得SLB可嵌入生物素化脂质作为可移动蛋白识别元件，保留膜内横向流动性，有利于多价配体-受体结合。由于PEDOT:PSS薄膜透明...
Probing the Interaction of Dielectric Nanoparticles with Supported Lipid Membrane Coatings on Nanoplasmonic Arrays.
将支撑脂质膜与基于表面的纳米等离子体阵列结合，为研究膜界面生物界面现象提供了高灵敏传感方法。尽管脂质体、蛋白质和核酸体系已用于纳米等离子体传感器，但溶液相纳米材料与支撑脂质膜的相互作用研究有限。本文建立基于表面的局域表面等离子共振（LSPR）传感平台，探测介电纳米颗粒与包覆支撑脂质双分子层（SLB）的等离子体纳米盘阵列的相互作用。研...
Controllable occurrence of free-standing lipid membranes on nanograting structured supports.
支撑脂质双分子层（SLB）因平面几何适合多种表面分析工具，被广泛用于研究蛋白—脂质膜相互作用；但支撑面与膜之间的摩擦耦合会影响膜内生物分子性质。许多研究试图让SLB跨越纳米结构支撑形成自由跨膜区域，用于生物传感器应用，但膜常沿支撑轮廓铺展，说明自由跨膜形成条件较窄。本研究旨在估算自由跨膜与轮廓跟随膜状态的系统能量，判断不同条件下哪种...
Lipid transfer between charged supported lipid bilayers and oppositely charged vesicles.
本文利用石英晶体微天平带耗散（QCM-D）和光学反射法，研究二氧化硅（SiO2）上带电支撑脂质双分子层（SLB）与相反电荷单层囊泡间磷脂双向转移。SLB 和囊泡由 1-棕榈酰-2-油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱（POPC）与不同比例负电 POPS 或正电 POEPC 二元混合物制备。相互作用经历附着—转移—脱离（ATD）过程：囊泡先...
Characterizing the chemical complexity of patterned biomimetic membranes.
生物膜是复杂、异质且动态的系统，在细胞信号转导和膜运输等过程中发挥关键作用。模型膜可在受控环境中研究生物膜动力学。本文提出一种改良聚合物 lift-off 方法，通过构建由一种脂质组成（十二烷基磷脂酰胆碱，di12:0 PC）畴被另一种脂质组成（十五烷基磷脂酰胆碱，di15:0 PC）包围的图案化回填样品，向仿生膜中引入化学复杂性。...