Automated yeast cultivation control using a biosensor and flow cytometry.
有效微生物生物加工依赖维持理想培养条件，因此需要监测和调控细胞性能与稳健性的工具。本研究评估了一种基于旁线流式细胞术监测完整酿酒酵母细胞的补料分批培养控制系统，该细胞携带荧光转录因子型氧化还原生物传感器。具体而言，系统检测工业木糖发酵酿酒酵母菌株TMBRP011中TRX2p-yEGFP生物传感器对NADPH/NADP+比例失衡的响应...
A multiplexed high throughput screening assay using flow cytometry identifies glycolytic molecular probes in bloodstream form Trypanosoma brucei.
锥虫目寄生虫（包括布氏锥虫）在热带和亚热带地区造成重大健康负担，但其代谢机制仍不清楚。为发现抑制锥虫目酶类的化学探针，作者建立了一种基于流式细胞术的高通量多重筛选方法，可在活体布氏锥虫血淋巴型中同时测量多种与糖酵解相关的代谢物。作者将分别检测葡萄糖、ATP 或糖体 pH 的荧光生物传感器转入寄生虫：葡萄糖和 ATP 传感器为 FRE...
Seeding competent TDP-43 persists in human patient and mouse muscle.
TAR DNA结合蛋白43（TDP-43）是一种RNA结合蛋白，在部分神经退行性疾病的中枢神经系统中以聚集形式积累。TDP-43聚集也是包涵体肌病（IBM）等退行性肌病敏感且特异性的病理特征。来自肌萎缩侧索硬化（ALS）和额颞叶痴呆（FTD）脑裂解液的TDP-43聚集物可在体内外作为自模板化聚集种子，支持类朊毒体样细胞间传播。IBM...
Measuring Dynamic Glycosomal pH Changes in Living Trypanosoma brucei.
葡萄糖代谢是布氏锥虫（Trypanosoma brucei）生存与发育的关键过程，血型和前循环型寄生虫的糖体（glycosome）容纳大部分糖酵解酶。葡萄糖缺乏可迅速引起糖体酸化，并可能通过别构调节己糖激酶等糖酵解酶。既往化学pH探针需要持续供给且难以稳定定位于糖体，限制了应用。本文报道了表达糖体定位pHluorin2（pHL）的可...
Constructing an In Vitro and In Vivo Flow Cytometry by Fast Line Scanning of Confocal Microscopy.
流式细胞术由流体系统和光学系统组成，已广泛用于生物传感。流体流动可实现样品自动高通量上样与分选，光学系统则通过荧光检测微米级细胞和颗粒。该技术功能强大且发展成熟，但要求样品以悬浮液形式存在，因此通常只能用于体外。本研究报道了一种简单方案，利用未经任何改造的共聚焦显微镜构建流式细胞术。作者证明，显微镜的快速线扫描能够有效激发毛细管中体...
In Vivo Detection of Cyclic-di-AMP in
环二腺苷酸（cyclic-di-AMP, CDA）是金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）中调控抗生素耐受、渗透调节、生物膜形成和毒力等多种细胞功能的重要第二信使。准确测定活菌内 CDA 浓度对理解其耐药机制和临床监测具有重要意义。本研究开发了一种新型 RNA 荧光生物传感器 bsuO P6-4，用于在金黄色葡...
Nonlinear hybridization chain reaction-based flow cytometric immunoassay for the detection of prostate specific antigen.
生物标志物的灵敏检测对疾病诊断和术后复查至关重要。非线性杂交链反应（NHCR）基于 DNA 自组装，可作为信号放大技术用于多种生物传感平台。本文提出一种无发夹 NHCR 流式细胞术免疫分析方法，用于前列腺特异性抗原（PSA）检测。在羧基磁珠（MBs）表面固定捕获抗体 Ab1，加入 PSA 后与生物素化检测抗体 Ab2 形成夹心复合物...
Resistance to H
遗传编码氧化还原活性化合物生物传感器的发展推动了细胞内氧化还原活性研究新方法。此前作者利用遗传编码生物传感器 HyPer 定量测量活细胞内过氧化氢（H2O2）浓度。本研究改进该方法，用于比较不同表型人细胞在 H2O2 诱导外源氧化应激下胞外与胞质 H2O2 浓度梯度，从而评估抗氧化系统强度。实验使用稳定表达胞质 HyPer 的癌细胞...
Signal-on/signal-off bead-based assays for the multiplexed monitoring of base excision repair activities by flow cytometry.
DNA完整性对生命至关重要，细胞通过DNA修复通路清除化学和辐射损伤；碱基切除修复（BER）酶活性异常与癌症、耐药及神经退行性疾病相关，因此需要快速灵敏的检测工具。本文报道一种基于微信标（microbeacons, µBs）的酶活性检测方法。µB是将含单一位点特异性损伤的发夹形核酸探针固定于微球，并用荧光团或前荧光团修饰。目标蛋白处...
Self-Assembled Lanthanide Antenna Glutathione Sensor for the Study of Immune Cells.
小分子 8-甲氧基-2-氧代-1,2,4,5-四氢环戊[de]喹啉-3-羧酸（2b）是一种反应性非荧光 Michael 受体，与硫醇反应后产生荧光，并可在水相中与 Eu3+ 自组装形成高效镧系天线。该性质使 2b 成为高选择性谷胱甘肽（GSH）生物传感器，可用于小鼠和人类免疫细胞（CD4+ T 细胞、CD8+ T 细胞和 B 细胞）...
Optical Biosensor Platforms Display Varying Sensitivity for the Direct Detection of Influenza RNA.
无需核酸扩增的检测方法因结果快速而有利于病毒诊断，可为准确诊断和疫情监测提供信息。流感病毒易发生引发大流行的基因突变，因此需要将这些检测平台应用于流感诊断。本文在超灵敏检测平台上分析了快速评估病毒新兴风险（FEVER）流程，包括基于波导的光学生物传感器和流式细胞术微球检测，并通过计算模拟评估其序列覆盖度，与美国疾控中心（CDC）流感...
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。...
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...
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...
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 ...
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...