A yeast FRET biosensor enlightens cAMP signaling.
出芽酵母中的 cAMP-PKA 信号级联调控细胞对变化环境的适应。作者开发了 yEPAC，一种基于 FRET 的酵母 cAMP 生物传感器，并结合同步流式细胞术，在突然营养转换过程中对单细胞水平的动态 cAMP 变化进行高通量定量。研究发现，特征性 cAMP 峰能够区分不同碳源转换，并在单细胞间较为均一，尤其向葡萄糖转换时最为明显。...
Adenine deficient yeast: A fluorescent biosensor for the detection of Labile Zn(II) in aqueous solution.
活性Zn(II)在诱导生物响应中起关键作用，因此开发用于活性Zn(II)定量的生物传感器具有重要意义。本研究证明，腺嘌呤缺陷酵母（Ade(−) yeast）在Zn2+存在下自荧光强度（FITC通道）增强。先将酵母培养24 h获得Ade(−)酵母，并将生物量（OD值）优化为0.03。随后在2.5 g/L D-葡萄糖中预培养1 h，再转...
A Standardized Inverter Package Borne by Broad Host Range Plasmids for Genetic Circuit Design in Gram-Negative Bacteria.
遗传编码逻辑门，尤其是反相器（NOT门），是合成生物学中设计遗传电路、工程化生物传感器和决策装置的基本构件，但适用于不同物种的反相器资源仍然有限。本研究将此前在特定大肠杆菌菌株中验证的一批 NOT 门重新构建为广宿主范围（BHR）质粒载体集合，并将其组装到 SEVA（Standard European Vector Architec...
RNA-based fluorescent biosensors for live cell detection of bacterial sRNA.
细菌含有多种 RNA，用于在环境刺激下紧密调控基因表达。细菌小 RNA（sRNA）与蛋白辅因子协同结合互补 mRNA，从而上调或下调蛋白合成。sRNA 的活体成像有助于实时理解其时空动态，并为合成生物学和治疗应用提供新策略。目前 sRNA 成像方法在体内应用有限，无法提供 sRNA 水平波动的实时信息。本文报道了一种用于细菌 sRN...
Using Chromatin-Nuclear Receptor Interactions to Quantitate Endocrine, Paracrine, and Autocrine Signaling.
激素激活的核受体（NRs）调控多种细胞过程。经典激素递送模型是由内分泌器官分泌并经血液分布至靶细胞，但许多激素也可在靶组织内合成，形成旁分泌信号。载体蛋白结合、跨膜转运、代谢和受体可用性等因素会显著影响激素对靶细胞核受体的有效暴露，并因发育阶段、解剖部位和细胞类型而异。由于现有方法难以定量细胞内源暴露于核受体激素配体的水平，细胞特异...
Methods to Validate Binding and Kinetics of "Proximity-Inducing" Covalent Immune-Recruiting Molecules.
共价抑制剂和化学蛋白质组学探针的兴起，要求建立稳健的生物物理与分析方法，以表征其与靶标生物分子的复杂相互作用，并准确区分非共价结合与共价加合物形成。共价免疫招募分子（CIR）通过提高免疫细胞与肿瘤细胞接近度促进免疫识别。本文描述了生物层干涉（BLI）生物传感器、流式细胞术和溶液荧光检测方法，用于表征CIR与抗体的结合及CIR-抗体共...
10.3390/ijms21155482
谷氨酸棒杆菌类胡萝卜素合成受 MarR 型调控子 CrtR 控制，CrtR 抑制 crt 操纵子启动子 PcrtE 和自身基因 PcrtR 转录。GGPP 及其他异戊二烯焦磷酸在体外干扰 CrtR 与靶 DNA 结合，提示其为诱导物。为判断该功能在放线菌中是否保守，作者表征了五个 CrtR 同源物。EMSA 显示 C. callun...
Development of an epigenetic tetracycline sensor system based on DNA methylation.
细菌活细胞传感器是检测环境毒素的有力工具。本研究建立并验证了基于DNA甲基化记忆功能的大肠杆菌阿拉伯糖传感器系统的流式细胞术读出方法。流式细胞术操作便捷，可实现多参数分析，并提供单细胞异质性信息，有利于此类传感器系统的进一步发展。鉴于抗生素污染与多重耐药病原体的重要性，作者设计了一种四环素传感器系统：通过用编码四环素阻遏蛋白的tet...
Plasmid expression level heterogeneity monitoring via heterologous eGFP production at the single-cell level in Cupriavidus necator.
本研究评估了一种适用于动态发酵过程的质粒表达水平监测方法。该方法基于重组质粒编码的荧光生物传感器 eGFP，并结合单细胞分析，利用流式细胞术测量单细胞荧光强度。结果表明，基于单细胞分析的启动子评价比经典整体分析提供更有价值的信息。单细胞分析显示，胞内荧光强度随启动子强度增加而升高，直至达到阈值；超过阈值后，细胞通透性增加，荧光蛋白被...
A sperm-cell-based biosensor using a fluorescence probe for responsive signal readout toward bitter flavor detection.
苦味检测因药物和食品安全问题受到广泛关注，现有苦味评价方法在性能和操作方面仍有提升空间。本研究提出一种新型精子细胞生物传感器（SCB），以活小鼠精细胞作为主要传感元件，采用 Fluo 4-AM 作为荧光换能器，并结合流式细胞术实现苦味化合物的快速定量检测。研究通过不同奎宁浓度优化了 SCB 的制备条件，并采用奎宁及另外两种苦味化合物...
Tracking of quiescence in Leishmania by quantifying the expression of GFP in the ribosomal DNA locus.
在应激条件下，部分微生物会进入可逆的静止期，表现为不增殖或缓慢增殖，从而维持存活。这种适应现象近年才在利什曼原虫中被发现。本研究建立了一种体外模型和一种生物传感器，用于在群体和单细胞水平追踪利什曼原虫的静止状态。该生物传感器是将绿色荧光蛋白（GFP）报告基因整合到 18S 核糖体 DNA（rDNA）位点，通过监测 18S rRNA ...
Different Amyloid-β Self-Assemblies Have Distinct Effects on Intracellular Tau Aggregation.
阿尔茨海默病（AD）病理特征为 β-淀粉样蛋白（Aβ）和 tau 蛋白分别聚集成淀粉样斑块和神经原纤维缠结。Aβ 与 tau 之间的协同关系可能推动疾病进展，但二者相互作用尚未完全阐明。本研究分析不同 Aβ 自组装体（纤维和寡聚体）如何影响 tau 种子化或聚合。利用 tau 生物传感器细胞实验显示，将 Aβ 寡聚体转染入细胞后，可...
Detection of CD133-marked cancer stem cells by surface plasmon resonance: Its application in leukemia patients.
本研究报道了一种基于表面等离子共振（SPR）的无标记、实时生物传感器，用于检测以细胞表面生物标志物 CD133 为标志的癌症干细胞（CSCs）。所制备的传感器用于检测部分急性髓系白血病（AML）患者中的 CD133 标记，并将结果与流式细胞术（FC）比较。CD133 抗体通过 EDC/NHS 偶联法固定于金芯片表面；从患者骨髓中分离...
Detection and Quantification of Label-Free Infectious Adenovirus Using a Switch-On Cell-Based Fluorescent Biosensor.
可靠、快速的病毒检测与定量是基础研究和临床应用中野生型或重组病毒研究的关键需求。现有细胞学检测往往耗时长，或需要标记病毒颗粒，可能改变病毒生物学特性或在临床应用中带来安全问题。腺病毒既是重要公共卫生负担，也是疫苗、基因治疗和溶瘤治疗中广泛使用的载体。本文开发了一种遗传编码的开关型荧光生物传感器 cVisensor，其由环化绿色荧光蛋...
Zinc oxide nanorod based immunosensing platform for the determination of human leukemic cells.
氧化锌（ZnO）纳米结构具有高光致发光、生物相容性等独特物理性质，适合作为生物传感器构建单元。本研究以人白血病B淋巴细胞系IM9为检测对象，该细胞系来源于多发性骨髓瘤患者，85–95%细胞表面表达分化簇蛋白CD19；健康人外周血单个核细胞（PBMC）作为对照，CD19表达仅5–9%。实验采用异硫氰酸荧光素（FITC）标记的小鼠抗人C...
Measuring intracellular concentration of hydrogen peroxide with the use of genetically encoded H
本研究提出一种基于遗传编码过氧化氢生物传感器 HyPer 的活细胞内平均 H2O2 浓度定量方法。该方法利用流式细胞术检测暴露于 H2O2 的细胞中 HyPer 荧光，分析传感器氧化动力学，并通过动力学方程拟合实验曲线，确定 HyPer 氧化与还原的表观速率常数，进而计算存在或不存在外源 H2O2 时细胞内的过氧化物浓度。将该方法应...
Flow Cytometry Analysis of Free Intracellular NAD
本文描述将流式细胞术与遗传编码靶向荧光生物传感器相结合，用于测定哺乳动物细胞内氧化型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）在亚细胞区室中的可用性。游离NAD+的局部浓度会影响依赖NAD+的酶，如sirtuin去乙酰化酶、PARP/ARTD家族成员和环状ADPR水解酶家族成员。许多现有方法难以将各亚细胞区室中的游离NAD+与蛋白结合态NAD...
Bilinear Staphylococcus aureus detection based on suspension immunoassay.
本研究开发了一种用于金黄色葡萄球菌特异性检测的新型双线性悬浮免疫分析生物传感器。作者构建了双荧光夹心免疫传感器：将抗金黄色葡萄球菌单克隆抗体共价固定于羧基修饰的荧光聚苯乙烯微球（PSA-R6G）表面作为捕获探针，FITC标记的抗金黄色葡萄球菌多克隆抗体作为报告抗体。样品中金黄色葡萄球菌先与微球表面抗体结合，再与FITC抗体结合，形成...
Development of a Metabolite Sensor for High-Throughput Detection of Aldehydes in
本文报道了一种基于荧光的代谢物传感器，用于在大肠杆菌内检测多种具有生物技术价值的醛类。YqhC 是一种转录调控因子，在醛类存在时可上调 yqhD-dkgA 操纵子。作者利用该特性构建了双模块生物传感器：感知模块组成性表达 yqhC，报告模块则在 yqhD 启动子控制下表达 syfp2 荧光报告基因。通过对感知模块和报告模块的 5'-...
Methods for Using a Genetically Encoded Fluorescent Biosensor to Monitor Nuclear NAD<sup/>.
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...