铁感知在地球上生命中具有进化保守性，哺乳动物细胞通过类似细菌和海洋无脊椎动物的机制感知细胞内铁。铁调节蛋白（IRP）在缺铁条件下作为RNA结合蛋白反映细胞铁状态，但目前缺乏可在发育时间轴和单细胞分辨率下定量可利用细胞内铁状态的遗传编码工具。为理解支持或限制IRP活性状态的细胞环境，作者报道了一种比率型遗传编码生物传感器FEOX。FE...
开发稳健且生物相容的pH传感平台对监测细胞内过程与疾病诊断至关重要。本文报道一种基于硅包覆脂质体纳米颗粒（cerasome，平均粒径138.4 nm）的智能超稳定比率荧光纳米pH传感器。该传感器通过溶胶-凝胶与自组装策略将pH敏感荧光染料pyranine负载于cerasome内部，使其兼具脂质体的生物相容性与二氧化硅壳的稳定性，从而...
纳米材料在传感应用中具有优势。本研究利用二氧化锰纳米片（MnO2 nanosheets）和氮掺杂碳点（NCDs）构建了一种用于定量检测2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）的比率生物传感器。MnO2纳米片可催化氧化无色的邻苯二胺（OPD）生成OPDox，其在556 nm处具有荧光发射峰。随着碱性磷酸酶（ALP）水解底物产生的抗坏血酸（A...
miRNA检测在疾病诊断中前景广阔。本文构建基于多壁碳纳米管@金纳米簇（MWCNTs@Au NCs）和双链特异性核酸酶（DSN）辅助信号放大的比率荧光生物传感器，用于检测结直肠癌相关外泌体miR-92a-3p。MWCNTs@Au NCs兼具荧光猝灭剂和内参荧光参考双重功能。无目标时，Atto-425标记单链DNA探针吸附于MWCNT...
基于发夹结构适配体（Apt）和荧光共振能量转移（FRET），构建了一种用于黄曲霉毒素B1（AFB1）检测的比率荧光适配体均相传感器。将同时标记Cy5和BHQ2的Apt与标记Cy3的互补DNA（cDNA）通过互补碱基配对形成双链DNA；此时Cy3靠近BHQ2而被猝灭，Cy5远离BHQ2而荧光恢复。加入AFB1后，Apt/cDNA双链解...
荧光蛋白传感器在活细胞中的应用加速了对生物氯离子过程的理解。利用实验室引导进化可生成并多样化具有不同性质的传感器。我们此前发现，来自 Gloeobacter violaceus 的荧光质子泵视紫红质 wtGR 可改造为氯离子荧光传感器：在 wtGR 与青色荧光蛋白（CFP）融合体的席夫碱反离子位点引入 D121V 突变，得到 GR1...
体内心脏功能模型可保留心肌细胞与其他心脏细胞之间的复杂关系，以及旁分泌和机械电反馈机制。本研究旨在在斑马鱼幼鱼跳动的心脏中同时成像钙瞬变与心脏收缩。作者构建了表达 FRET 基比率型生物传感器 Twitch-4 的转基因斑马鱼品系 Tg(myl7:Twitch-4)。由于发射比率可抵消运动伪影，实验未使用肌球蛋白抑制剂或 tnnt2...
本文报道了一种用于敏感检测碱性磷酸酶（ALP）活性的比率荧光传感方法。基于刺激响应型镧系配位聚合物，作者以 Tb3+ 和鸟嘌呤单核苷酸（GMP）自组装形成 Tb-GMP 荧光超分子配位聚合物，并将碳点（CDs）掺杂封装其中，得到 CDs@Tb-GMP 纳米复合材料。在该体系中，Tb-GMP 网络在 290 nm 激发下于 545 n...
膀胱癌是泌尿生殖系统癌症患者死亡的主要原因之一，透明质酸酶（HAase）在膀胱癌中水平升高，可作为早期诊断的重要生物标志物。本文报道了一种在生理条件下用于检测 HAase 的简单、灵敏的比率荧光生物传感器。该体系由带负电荷的透明质酸（HA）作为支架和酶切底物，阳离子碳点（CQDs）作为 FRET 供体，正电荷萘酰亚胺探针作为 FRE...
本文设计了一种用于检测二吡啶甲酸（DPA）的比率荧光检测方法。DPA是芽孢杆菌芽孢的特异性化合物，可作为炭疽芽孢杆菌芽孢在食品和医疗产品安全分析中的生物标志物。该双通道荧光探针整合了Eu3+离子和金纳米簇（Au NC）两种荧光材料：Au NC作为参考通道用于校正背景噪声，Eu3+作为DPA特异性响应信号通道。探针通过牛血清白蛋白（B...
本文报道了一种可用于智能手机RGB相机检测核酸的光捕获FRET纳米探针。该探针由封装绿色荧光供体染料的聚合物纳米颗粒构成，供体激发能量可高效转移至颗粒表面杂交的红色FRET受体。绿色发射纳米颗粒基于罗丹明110和罗丹明6G染料，并与大体积疏水抗衡离子配对，以抑制染料聚集猝灭并保证能量转移。颗粒表面功能化用于癌症标志物survivin...
多巴胺（DA）是重要神经递质，其浓度异常与帕金森病、亨廷顿病、阿尔茨海默病及精神分裂症等疾病相关，因此快速、准确检测DA具有重要意义。现有色谱、电化学、化学发光等方法存在操作要求高、耗时长、准确性不足等问题。本文报道了一种基于碳点（CDs）与7-氨基-4-甲基香豆素（AMC）杂化的双发射比率荧光传感系统，用于快速监测DA浓度。CDs...
本研究开发了一种基于氧传感膜固定葡萄糖氧化酶（GOD）的比率荧光葡萄糖传感器，用于泪液中葡萄糖检测。传感器由两层组成：第一层为氧传感膜，将掺杂铂中四(五氟苯基)卟啉（PtP）和香豆素6（C6）的聚苯乙烯颗粒（PS@C6^PtP）负载于氨基丙基三乙氧基硅烷与缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷构成的溶胶-凝胶（GA）基质中；第二层将GOD固定...
本文通过一步水热法简便合成了新型比率发射型氮、硫双掺杂碳点（N,S-CDs），用于 pH 的视觉传感与细胞成像。该 N,S-CDs 具有内在 pH 敏感行为，并随 pH 变化呈现 563 nm 与 645 nm 双波长比率荧光发射（F563/F645）。当 pH 从 3.0 降至 1.0 时，645 nm 处发射显著红移并增强，56...
通过溶剂热和超声合成策略，制备了两种独特的簇基镧系Lu和Y纳米多孔金属有机框架（MOF），即{[Lu2(L)2]·2DMF·H2O}n（Lu-MOF）和[Y(L)(DMF)0.75]n（Y-MOF）（H3L=三联苯-3,4″,5-三羧酸）。通过调节超声时间和功率，可调控其形貌与粒径。针对奥尼达唑和罗尼达唑滥用危害，采用后合成策略将E...
甲状旁腺激素（PTH）分泌过多会扰乱钙磷代谢，促进骨、肾、消化和神经系统疾病；由于PTH半衰期短，临床检测困难。本文探索了一种基于双色碲化镉量子点（CdTe QDs）Förster共振能量转移（FRET）的竞争免疫荧光传感模式，用于甲状旁腺激素1–84（PTH 1–84）抗原的比率荧光检测。绿色CdTe QDs偶联PTH 1–84抗...
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...