本研究基于DNA模板银纳米团簇（DNA-AgNCs）的独特物理与光学性质，发展了一种用于检测单碱基错配DNA的荧光传感方法。作者以含9个胞嘧啶环的发夹DNA（9C6b DNA）为模板，比较了目标DNA（cDNA）在DNA-AgNCs合成前或合成后与模板DNA杂交两种策略。当cDNA先与9C6b DNA杂交后再合成DNA-AgNCs时...
定量检测血管生成生物标志物可用于癌症早期诊断和治疗过程中的病情监测。常规检测方法通常需要专业人员、专用实验室设备且耗时较长。本文提出一种基于布洛赫表面波（Bloch surface wave，BSW）的生物传感平台，可在30分钟内直接从患者血浆中检测血管生成素-2（Angiopoietin-2，Ang2），无需样品前处理或稀释。该平...
本文首次通过简单手摇法快速合成了一种结构最简单且高发光性的荧光查尔酮 PTP（(E)-3-(pyren-2-yl)-1-(3,4,5-trimethoxyphenyl)prop-2-en-1-one），其量子产率高达 0.85，并将其作为稳定、高灵敏且高选择性的肌酐生物传感器。由于 PTP 与肌酐之间可通过 Michael 加合物形...
本文首次将液相剥离制备的黑磷纳米片（BPNSs）用作荧光猝灭材料，构建了一种用于快速检测 microRNA（miRNA）的荧光生物传感器。6-羧基荧光素（6-FAM）标记的单链 DNA 探针（pDNA）通过碱基与 BPNSs 表面磷原子间的范德华力吸附，FAM 与 BPNSs 距离接近而发生荧光共振能量转移（FRET），导致荧光猝灭...
为实现环境污染物多分析物检测，本文报道了一种基于激光诱导荧光检测的光学生物传感器。该传感器将生物分子固定于玻璃基底（熔融石英，FS）上集成的TriPleX波导芯片表面，据作者所知是首次利用TriPleX技术在FS基底上制备波导芯片。芯片包含32个可独立寻址的传感斑，通过3个Y型分支形成四行各8个倏逝激发窗口。低损耗SiO2/Si3N...
本文报道了一种基于沸石咪唑酯骨架材料-8（ZIF-8）的荧光生物传感器，用于体外检测HIV-1 DNA。ZIF-8由硝酸锌六水合物与2-甲基咪唑在水相中合成，具有稳定的多孔结构和表面咪唑π电子体系。实验以5′端标记6-羧基荧光素（FAM）的单链DNA探针P-DNA为识别元件，ZIF-8通过π-π堆积和静电作用吸附FAM-P-DNA，...
基因表达由RNA聚合酶（RNAP）催化，是生命细胞中最基本的过程之一。目前定量mRNA的方法多依赖核酸纯化，易造成产物损失和实验误差，或使用昂贵染料及高灵敏度分光光度计。本文报道了一种基于大肠杆菌单链结合蛋白（SSB）的荧光生物传感器，用于体外转录mRNA的检测。研究显示，SSB对mRNA的结合特性与其天然底物单链DNA（ssDNA...
膜融合是生物系统中至关重要的过程，涉及高度选择性的识别机制以转运分子和离子货物。受自然膜融合机制启发，本文利用序列特异性DNA介导的脂质体融合构建仿生生物传感器，用于高选择性检测microRNA。该体系将胆固醇修饰双链DNA自插入脂质体膜，并用发夹DNA阻断粘性末端；当目标miR-29a存在时，其与发夹DNA互补序列杂交并置换发夹，...
登革热感染发病率急剧上升，亟需开发该致命疾病的快速诊断方法。本文报道了一种可靠、灵敏且特异的光学免疫传感器，用于检测感染早期临床样本中的登革病毒非结构蛋白1（NS1）生物标志物。该光学NS1免疫传感器由特异性单克隆NS1抗体构成的生物传感表面组成，采用与IgG抗体偶联的异硫氰酸荧光素（FITC）进行基于免疫荧光的NS1抗原测定。该光...
生物传感器是合成生物学中调控基因表达的重要工具。配体响应型转录因子可将胞内代谢物浓度与基因表达偶联，用于动态调控和高通量代谢物生产株筛选。本研究建立酿酒酵母WAR1转录调控因子与PDR12启动子构成的有机酸生物传感器，用于检测莽草酸途径产生的对羟基苯甲酸（PHBA），并以绿色荧光蛋白（GFP）表达作为输出。通过将WAR1转录调控因子...
本文提出一种用于模块化生物传感器开发的可打印聚合物–石墨烯纳米复合墨水平台。该墨水由儿茶酚修饰壳聚糖和负载铂纳米颗粒的还原氧化石墨烯（rGO–Pt）组成。作者通过羰基二亚胺化学将氢咖啡酸（HCA）偶联到壳聚糖氨基上，引入儿茶酚基团，以提高水溶性并赋予对多种基底的粘附性。将乙二醇中的 rGO–Pt 分散液与改性壳聚糖水溶液混合后，得到...
激酶转位报告蛋白（KTR）是一类遗传编码的荧光活性传感器，可将激酶活性转化为核质穿梭平衡，用于观察单细胞信号动态。本研究将第一代细胞外信号调节激酶（ERK）KTR改造为便于在秀丽隐杆线虫体内使用的ERK-nKTR。该传感器通过分析单个细胞核即可对ERK活性进行定性和定量评估，并能在多种细胞背景下忠实报告发育和神经功能中的ERK活性。...
生物分子的磷酸化与去磷酸化是重要生理过程，碱性磷酸酶（ALP）活性异常与多种疾病相关，因此需要简单灵敏的ALP活性检测方法。为模拟生物条件，作者将水溶性磷酸化七肽Gly-Pro-Gly-Asn-p-Tyr-Gly-Ala（pGA）用胺化七甲氰染料（Cy）标记，得到低荧光标记肽Cy-pGA。合成的Cy-pGA与Eu3+掺杂氧化物Y0....
金黄色葡萄球菌是引起医疗相关和社区获得性感染的重要病原体，早期诊断对阻止疾病进展和减少并发症至关重要。本研究从 M13 噬菌体展示随机九肽库中筛选出能特异性结合金黄色葡萄球菌细胞表面的噬菌体克隆 St.au9IVS5，展示肽序列为 RVRSAPSSS。ELISA 证实其与金黄色葡萄球菌特异性结合；Western blot 表明该噬菌...
近红外（NIR）光学检测生物分子具有高灵敏度和可靠性，但仍具挑战性。本文报道了一种金纳米棒（AuNRs）覆盖砷化镓纳米角阵列（GaAs NHA）系统，可用于 DNA 和蛋白的超灵敏、特异性近红外光致发光（PL）检测。GaAs NHA 通过胶体光刻和电感耦合等离子体干法刻蚀制备，形成大面积、规整的纳米结构阵列，其 PL 发射较平面 G...
实时同时定量多种甾体激素对医学诊断具有重要意义。本研究开发了一种基于双分子识别与信号放大基底耦合的便携式激素生物传感器，用于多种甾体激素的同时可视化与定量检测。将具有不同发射峰的适配体功能化上转换纳米颗粒（UCNPs）固定化在光子晶体（PC）基底上作为纳米探针，实现多种甾体激素的特异性同时检测。借助PC基底的发光增强效应，实现了多种...
新兴污染物（CECs）在常规污水处理中去除率低，需要快速、灵敏且低成本的方法监测二级废水出水质量。本研究评估 LuminoTox 工具用于监测市政二级出水（SE）及其对 CECs 的敏感性。LuminoTox 采用稳定水相光合系统（SAPS，绿藻）和光合酶复合物（PECs，菠菜类囊体），通过测量叶绿素 a 荧光计算光合效率。研究考察...
单壁碳纳米管（SWCNTs）因在近红外区具有稳定光致发光，可用于生物成像、分子传感及药物、肽、蛋白和寡核苷酸等货物递送。通过调控其表面化学，可在保留光致发光的同时实现亚细胞靶向，从而在复杂生物环境中进行无标记可视化。细胞核是癌症和感染性疾病等多种病理过程的重要靶点，理解纳米材料进入细胞核的机制有助于诊断、药物开发和基因编辑工具开发，...
序列特异性响应寡核苷酸输入触发的合成蛋白开关，为寡核苷酸生物分子系统与网络的读出提供了重要工具。本文介绍了一种高度模块化的方法，用于可逆地控制 TEM1-β-内酰胺酶与其抑制剂蛋白 BLIP 之间复合物的 DNA 导向组装与解离。通过将每种蛋白偶联到独特的柄寡核苷酸，加入互补单链 DNA 模板后，酶-抑制剂对通过非共价方式组装，导致...
轴突退变是多种神经退行性疾病共同的病理机制。慢速瓦勒氏变性（WldS）突变导致中枢和周围神经系统轴突退变减少，为理解轴突自我破坏的氧化还原依赖机制提供了线索。本研究采用单轴突激光切断和时间序列成像，利用极性敏感 annexin 基生物传感器（annexin B12-Cys101,Cys260-N,N-二甲基-N-(碘乙酰胺基)-N'...