Real-time bacterial detection with an intracellular ROS sensing platform.
活性氧（ROS）是高度反应性分子，广泛存在于体内并参与细菌感染等多种疾病与炎症过程。现有技术难以准确检测并区分特定 ROS。为此，作者开发了一种电化学生物传感器，由固定在氧化铟锡（ITO）表面并经锇基化合物功能化的单壁碳纳米管（SWCNTs）构成。将该传感器整合入小鼠巨噬细胞 RAW 264.7，并用多种血清型细菌诱导免疫反应。当革...
Fabrication of hexahedral Au-Pd/graphene nanocomposites biosensor and its application in cancer cell H
目前，体内和体外化学物质实时监测备受关注，许多研究聚焦于高性能生物传感器器件的设计与构建。本研究利用 Au-Pd 纳米立方体优异的电化学活性、高指数晶面以及还原氧化石墨烯（rGO）的大比表面积，构建了一种高性能传感器。将 Au-Pd 纳米立方体与 rGO 纳米复合材料通过物理吸附修饰于玻璃碳电极（GCE）表面，并利用透射电子显微镜（...
Adaptations to high-intensity interval training in skeletal muscle require NADPH oxidase 2.
目的：活性氧（ROS）被提出作为介导运动训练适应的信号分子，但其来源仍不明确。本研究利用缺乏功能性 NADPH 氧化酶 2（NOX2）复合体（p47phox/Ncf1 缺失，ncf1* 突变）的小鼠模型，探究运动期间 NOX2 依赖性活性增加是否为骨骼肌长期高强度间歇训练（HIIT）所必需。方法：在单次运动后和慢性干预（每周 3 次...
Plasma from Patients with Rheumatoid Arthritis Reduces Nitric Oxide Synthesis and Induces Reactive Oxygen Species in A Cell-Based Biosensor.
类风湿关节炎（RA）与心血管疾病风险增加相关，系统性炎症被认为是早发动脉粥样硬化的关键因素。本研究旨在评估 RA 患者血浆是否通过影响活性氧（ROS）和一氧化氮（NO）产生而诱导内皮细胞氧化应激。作者以 ECV-304 人脐静脉内皮细胞系作为细胞基生物传感器，将 73 例 RA 患者和 52 名健康志愿者的血浆与细胞孵育 12 h，...
Real-time monitoring of peroxynitrite (ONOO
过氧亚硝酸盐（ONOO-）是由一氧化氮（NO）和超氧阴离子（O2•-）反应生成的一种活性氧（ROS），在大脑生理和病理过程中发挥重要作用。然而，缺乏可靠且耐用的体内分析方法仍是理解脑内ONOO-信号通路的瓶颈。本研究开发了一种比率型电化学生物传感器，用于大鼠全脑缺血后脑内ONOO-的实时监测与准确定量。首先设计并合成了一种新型有机分...
Lysosome-targeted two-photon fluorescent probe for detection of hypobromous acid in vitro and in vivo.
研究发现次溴酸（HOBr）可影响IV型胶原活性。本文基于Suzuki偶联反应合成了一种溶酶体靶向荧光探针NA-lyso，以萘酰亚胺为荧光基团。HOBr可氧化探针上的氨基和甲基硫醚基团，提高探针共轭程度，从而改变其光学性质，据此建立HOBr特异性检测方法。NA-lyso具有响应快、荧光量子产率高（Φ=59.17%）、选择性好、细胞毒性...
Exposure to naphthenic acids and the acid extractable organic fraction from oil sands process-affected water alters the subcellular structure and dynamics of plant cells.
油砂露天开采在沥青提取过程中产生大量油砂过程影响水（OSPW）。OSPW 的酸可抽提有机物（AEO）组分含有多种污染物，包括萜烯酸（NAs）。尽管已有研究在发育、生理、代谢和基因表达水平描述了生物体对 NA 和 AEO 暴露的响应，但其在细胞和亚细胞水平的作用仍有限。本研究利用活细胞荧光显微镜和一系列荧光标记蛋白，研究植物细胞骨架及...
Pharmacological Modulation of Mitochondrial Ca
在生理状态下，心肌细胞通过增强线粒体Ca2+摄取提高氧化磷酸化以满足代谢需求；在病理状态下，药理学调节线粒体Ca2+摄取或保留可能改善代谢稳态或减轻Ca2+依赖性心律失常。本研究在大鼠心室肌细胞（VMs）中检测山奈酚（kaempferol，MCU激活剂）、CGP-37157（线粒体Na+/Ca2+交换体抑制剂）和Ru360（MCU抑...
Facile Solvothermal Preparation of Mn
过氧化氢（H2O2）是病理发生过程中的重要生物标志物，选择性、高灵敏地实时检测活细胞释放的 H2O2 在生物分析化学中备受关注。二元过渡金属氧化物（BTMOs）可提升 H2O2 检测灵敏度，但已有 BTMO 基 H2O2 传感器的检出限仍不足，难以用于原位分析痕量细胞 H2O2。本文报道了一种基于 Mn2CuO4（MCO）微球的高效...
Monitoring dynamic release of intracellular hydrogen peroxide through a microelectrode based enzymatic biosensor.
本文报道了一种基于还原血红蛋白（Hb）和单壁碳纳米管（SWCNTs）的高灵敏、高选择性过氧化氢（H2O2）微电极生物传感器，用于原位监测活 HepG2 癌细胞在氧化锌（ZnO）量子点生物合成过程中释放的 H2O2。传感器以碳纤维微电极（CFME）为基底，通过物理吸附法在其表面构建 Hb/SWCNTs 修饰层。扫描电镜（SEM）和能量...
Interfacial Engineering of Hierarchical Transition Metal Oxide Heterostructures for Highly Sensitive Sensing of Hydrogen Peroxide.
过氧化氢（H2O2）是细胞信号转导中的重要信使分子，在复杂环境中直接检测 H2O2 有助于揭示其多种生物学功能。本文提出一种新型电化学方法，在电极界面将一系列 CoO 纳米结构集成于 CuO 骨架上。高分辨透射电镜、X 射线衍射和 X 射线光电子能谱证实成功形成核壳型 CuO–CoO 异质纳米结构。理论计算进一步表明 H2O2 在 ...
Electrochemical reactive oxygen species detection by cytochrome c immobilized with vertically aligned and electrochemically reduced graphene oxide on a glassy carbon electrode.
本文报道了一种用于检测过氧化氢（H2O2）和超氧阴离子（SO）的新型安培生物传感器。该传感器采用细胞色素 c（Cyt c）修饰的玻璃碳电极（GCE），并结合电化学还原氧化石墨烯（ErGO）。通过脉冲反转技术，将垂直排列的电化学还原氧化石墨烯（VAErGO）与 Cyt c 进行一步电沉积固定，构建了简单高效的体系。原子力显微镜证实了 ...
Local Generation and Imaging of Hydrogen Peroxide in Living Cells.
本文介绍一种用于活细胞内局部产生并检测过氧化氢（H2O2）的遗传编码系统。该系统由酵母D-氨基酸氧化酶（DAAO）和两种光谱可区分的荧光生物传感器 HyPer2 与 HyPerRed 组成；二者分别基于循环置换黄色荧光蛋白和循环置换红色荧光蛋白，可实现细胞内 H2O2 动态的时空产生与检测。协议以简单细胞培养模型为例，给出转染、成像...
Superoxide-responsive gene expression in Arabidopsis thaliana and Zea mays.
超氧阴离子（O2-）及其他活性氧（ROS）在多种生物与非生物胁迫中产生。不同 ROS 可诱导不同转录响应，因此 ROS 响应标记基因和启动子-报告基因融合被提出作为间接检测 ROS 并区分不同 ROS 的方法。为评估超氧阴离子这一关键胁迫信号分子的潜在标记物，本研究用 qRT-PCR 检测拟南芥暴露于常见 ROS 诱导剂——甲基紫精...
Absence of physiological Ca
运动神经元通过动作电位控制骨骼肌收缩；去神经导致肌萎缩并与线粒体功能障碍相关。已知去神经促进肌肉线粒体活性氧（ROS）产生，但初始原因不明。由于去神经使肌肉失去电刺激，无法产生动作电位和生理性胞质 Ca2+ 瞬变，作者检验生理性 Ca2+ 瞬变缺失是否为去神经骨骼肌线粒体功能障碍的初始诱因。利用表达线粒体靶向生物传感器 mt-cpY...
Macroporous mesh of nanoporous gold in electrochemical monitoring of superoxide release from skeletal muscle cells.
实时监测微量代谢相关生化物质的释放具有重要诊断价值。超氧阴离子是活性氧的主要成员，其生理与病理效应取决于浓度和释放速率。本文报道了一种高灵敏电化学生物传感器的制备与测试，该传感器采用三维大孔纳米孔金网格（NPGM）作为工作电极，用于测量细胞外超氧阴离子浓度的动态变化。网格具有宽而可及的表面，薄纳米孔金涂层具有高孔隙率，可在皮摩尔至纳...
Bioenergetic reprogramming of articular chondrocytes by exposure to exogenous and endogenous reactive oxygen species and its role in the anabolic response to low oxygen.
单层培养是多种细胞基软骨修复策略的关键步骤，但软骨细胞在体外培养时间延长后再生能力下降，同时伴随活性氧（ROS）水平升高和以线粒体功能增强为特征的生物能量重编程。本研究在2% O2气氛下单层培养关节软骨细胞，通过50 μM H2O2或20% O2培养提高氧化应激，或用抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸（NAC）降低ROS，以200 nM Mi...
Reversibly monitoring oxidation and reduction events in living biological systems: Recent development of redox-responsive reversible NIR biosensors and their applications in in vitro/in vivo fluorescence imaging.
活性氧（ROS）及其氧化还原循环在急性与慢性炎症、糖尿病、癌症和神经退行性疾病等严重氧化还原相关疾病治疗中具有重要潜力。本文综述了2011—2016年开发的近红外（NIR）小分子生物传感器，用于通过体外/体内荧光成像在活细胞和小动物中可逆监测氧化与还原事件。文章讨论了这些NIR小分子生物传感器的发射与吸收特征、设计策略和荧光传感机制...
Manganese Phosphate Self-assembled Nanoparticle Surface and Its application for Superoxide Anion Detection.
超氧阴离子（O2·−）是活性氧的重要组分，其过量产生与癌症、心血管疾病、神经退行性疾病等多种病理过程相关，实时定量检测具有重要意义。本文报道了一种新型锰超氧化物歧化酶（MnSOD）模拟物——二氧化硅-磷酸锰（SiO2-Mn3(PO4)2）纳米粒子，通过二氧化硅-植酸（SiO2-PA）纳米粒子表面自组装制备。利用 FTIR、TEM、S...
Mitochondrial flashes: From indicator characterization to in vivo imaging.
线粒体是真核细胞能量产生与胞内信号转导的关键细胞器，其功能障碍常伴随并促进人类疾病。超氧化物是线粒体产生的主要活性氧（ROS），但其在体内的实时检测长期存在困难。本文描述了将循环置换黄色荧光蛋白（cpYFP）表征为线粒体超氧化物与 pH 动态生物传感器的方法。体外表征显示，cpYFP 对超氧化物相对于其他 ROS 具有较高选择性，同...