本文提出一种基于DNA四路连接体（FWJ）的比率荧光生物传感器，用于循环肿瘤DNA（ctDNA）分析。作者首先设计并制备了三个用于构建FWJ的发夹结构燃料链：FWJ1在5′端标记Cy5，FWJ2在3′端标记Dabcyl，FWJ3在5′和3′端分别标记FAM和Dabcyl。形成FWJ所需的另一关键链是由目标ctDNA引发的链置换扩增（...
本研究利用黑磷量子点（BPQDs）掺杂金属有机框架（MOF）与银纳米团簇（AgNCs）组装的纳米杂化体，开发了一种通用酶催化生物传感器。AgNCs/BPQDs/MOF 在 440 nm 激发下呈现 630 nm 红色和 535 nm 蓝色双发射荧光。黄芩苷（BAI）可增强过氧化氢酶（CAT）活性并促进 H2O2 催化分解；随着体系中...
酵母是研究真核细胞代谢与生物能学的优良模型。ATP 是几乎所有生物必需的核心代谢物，既是细胞能量货币，也参与信号转导和蛋白磷酸化。因此，在活酵母细胞中清晰解析 ATP 的时空动态，对理解细胞能量代谢具有重要意义。然而，现有 ATP 测量方法，包括生化分析和各类 ATP 指示剂，均难以在单细胞水平对酵母细胞内 ATP 浓度进行精细、实...
有机磷农药 (OPs) 因对人类健康危害严重而受到广泛关注。本文构建了一种用于 OPs 检测的新型比率荧光生物传感器，采用 Scopoletin (SC) 和 Amplex Red (AR) 作为对二氧化锰纳米片 (MnO2 NS) 具有相反响应的荧光探针。MnO2 NS 具有过氧化物酶样催化活性，既能淬灭 SC 的荧光，又能通过氧...
本文设计了一种基于智能手机的碱性磷酸酶（ALP）可视化比率多色荧光生物传感器。氨基功能化铜基金属有机框架（NH2-Cu-MOFs）兼具氧化酶模拟活性和荧光发射特性，且其氧化酶模拟活性在 pH 8.0 高碱条件下仍可工作。焦磷酸（PPi）能与 NH2-Cu-MOFs 中的 Cu2+ 配位，显著抑制其催化活性；加入 ALP 后，PPi ...
本文开发了一种简单快速的一锅法策略，用于合成具有高生化稳定性的金/银双金属纳米簇（Au/Ag NCs）。以牛血清白蛋白（BSA）同时作为配体和还原剂，在碱性水溶液中于75 °C下20 min内通过化学还原HAuCl4和AgNO3得到Au/Ag NCs。所得Au/Ag NCs呈现明亮橙色荧光，发射峰位于570 nm，并具有温度依赖荧光...
本文综述了 Förster 共振能量转移（FRET）生物传感器在生物检测中的应用进展。荧光技术因灵敏度高、选择性好，已广泛用于医学诊断、食品安全和环境监测，但直接荧光信号易受 pH、温度及仪器激发/发射波动干扰，定量准确性不足。比率荧光策略通过同时记录两个波长荧光强度比值改善定量，其中 FRET 可通过单激发产生较长发射，部分克服光...
大多数发光金属有机框架（LMOF）传感器受限于单一传感机制，只能检测有限目标。本文报道了一种用于筛选酸性磷酸酶（ACP）活性的新型比率荧光生物传感器，其核心为双功能氨基化 MIL-101（NH2-MIL-101）MOF，同时作为荧光指示剂和仿生过氧化物酶催化剂。NH2-MIL-101 具有 456 nm 固有荧光（F456），并能催...
microRNA（miRNA）在细胞增殖、分化和凋亡中发挥重要作用，是癌症潜在生物标志物，其准确灵敏检测对癌症诊断与治疗具有重要意义。本文设计了一种 MnO2 纳米片介导的比率荧光生物传感器，用于活细胞中 miRNA 的检测与成像。该传感器以 MnO2 纳米片作为 DNA 载体，负载 FAM 标记发夹 H1（识别探针）和 TAMRA...
采用柠檬酸铵为碳源、Tb3+为掺杂剂，通过简便水热法制备Tb3+掺杂碳点（Tb3+@CDs）。引入15 bp富含G/T的单链DNA（ssDNA），通过天线效应敏化Tb3+，形成Tb3+@CDs/ssDNA共轭，在290 nm激发下产生444 nm碳点蓝光和546 nm Tb3+绿光双通道荧光。Ag+可与G/T碱基作用增强Tb3+敏化...
本文报道一种双发射比率荧光适配体传感器，用于腺苷的高特异性检测。腺苷结合适配体（ABA）被拆分为 ABA1 和 ABA2 两段。ABA1 共价连接蓝光碳点（CDs，激发/发射最大值为 365/440 nm）作为响应荧光探针，记为 ABA1-CDs；ABA2 连接红色二氧化硅包覆 CdTe 量子点（QDs@SiO2，激发/发射最大值为...
游离烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）是NAD+消耗酶的底物，其局部浓度可影响PARP/ARTD和sirtuin等酶活性。本章介绍利用基因编码荧光生物传感器测量亚细胞区室NAD+浓度的方法，并讨论该传感器的局限性与潜在应用。内容包括：（1）基于磁珠的方法校准仪器与实验装置；（2）在细胞中设置必要对照并正确进行比率荧光测量；（3）采用适...
本文提出一种基于寡核苷酸稳定银纳米团簇（AgNCs）的无标记比率荧光DNA检测平台。作者发现，将特殊DNA片段5′-CACCGCTTT-3′与绿色发射AgNC成核序列（GNuS，5′-TGCCTTTTGGGGACGGATA-3′）连接后，可形成红色发射AgNC成核序列（RNuS，5′-CACCGCTTTTGCCTTTTGGGGACG...
溶酶体pH稳态对细胞生理功能至关重要，开发用于溶酶体成像和比率pH测量的小型荧光纳米传感器具有重要需求但颇具挑战。本文利用pH敏感荧光素（FAM）标记的AS1411适配体，通过交联剂Sulfo-SMCC共价修饰无标记荧光硅纳米点（SiNDs），构建了一种比率型pH生物传感器。该适配体传感器具有超小尺寸、低毒性、良好的pH可逆性和光稳...
本文报道了一种基于 ZnFe2O4@Au-Ag 双功能纳米复合材料和 DNA/CeO2 复合物的金属增强比率荧光/肉眼双模态生物传感器，用于 Pb2+ 检测。该纳米复合探针由磁性 ZnFe2O4 核和 Au-Ag 空心纳米立方壳组成，经生物偶联后既可通过磁分离实现探针循环使用，又能通过金属增强荧光效应提供“热点”以增强 Pb2+ 检...
黏蛋白型O-糖基化是高尔基体中重要的蛋白质翻译后修饰，由多达20种GalNAc转移酶亚型启动，各亚型具有不同的底物特异性。该酶家族调控大量分泌途径蛋白，其失调与多种人类疾病相关。本文介绍一种在分泌途径中转运的蛋白基荧光传感器，用于在活细胞中监测GalNAc转移酶活性。传感器可设计为广谱（pan）或亚型特异性。其结构包含荧光激活蛋白（...
本文设计了一种用于检测透明质酸酶活性的快速、高灵敏荧光探针，可同时实现基于荧光强度的比率检测与基于荧光寿命的检测。透明质酸酶在多种病理状态中表达上调。作者将新型橙/红发射有机氮杂氧三环烯鎓（ADOTA）荧光团重标记于透明质酸（HA）上，构建HA-ADOTA探针。ADOTA在水溶液中具有约20 ns的长荧光寿命，发射峰位于560 nm...
细菌光-氧-电压（LOV）感光受体来源的黄素单核苷酸（FMN）基荧光蛋白是一类有前景的荧光蛋白，可用于多种生物医学与生物技术应用。其发色团成熟不依赖氧气，使该蛋白在厌氧应用中优于 GFP 和 DsRed 等荧光蛋白。本文通过测量蛋白荧光发射随金属离子浓度的变化，评估了含 FMN 的荧光蛋白 FbFP 作为金属传感探针的可行性。研究展...
透明质酸酶（HAase）参与多种生理与病理过程，并已被报道作为膀胱癌的尿液标志物。本研究开发了一种基于聚集诱导发光（AIE）和聚集诱导猝灭（ACQ）的新型比率荧光传感系统，用于定量评估 HAase 水平。首先合成两端带正电荷的四苯乙烯衍生物 TPE-2N+（典型 AIE 分子）和单端带正电荷的蒽衍生物 AN-N+（典型 ACQ 分子...
锌是多种细胞过程所必需的微量元素，其稳态在生物体内受到严格调控。荧光传感器已成为监测活细胞中可交换锌浓度的重要工具。一类生物传感器以碳酸酐酶（CA）为识别元件，利用其可调亲和力、优异金属选择性以及芳基磺酰胺配体结合锌后产生的荧光信号。本研究将碳酸酐酶与红色荧光蛋白融合，构建了一系列基因编码的基于 Förster 共振能量转移（FRE...