基因编码的Förster共振能量转移（FRET）生物传感器可用于报告离子和小分子相对浓度、蛋白构象变化、翻译后修饰及蛋白相互作用，通常通过荧光强度比率分析定量。本文以拟南芥中检测无机磷酸盐（Pi）的FRET生物传感器cpFLIPPi-6.4m为例，建立了基于共聚焦显微镜的比率成像定量方法。作者对供体eCFP、受体cpVenus及FR...
人体体液中的溶菌酶（LYZ）水平与多种疾病直接相关，因此灵敏、便捷地检测 LYZ 是研究重点。传统免疫检测存在成本高、稳定性差、制备复杂和耗时长等局限。本研究通过后印迹处理，合成了一种基于舟形藻壳（Navicula sp. frustules）的荧光分子印迹聚合物（FITC-MIP），用于 LYZ 检测。舟形藻壳作为支撑材料，具有中...
荧光探针是成像与分子生物学研究的重要工具。荧光激活蛋白（FAP）通常基于单链抗体片段（scFv），可激活游离时几乎不荧光的荧光素。本文报道了一类基于设计锚蛋白重复蛋白（DARPin）的新型荧光激活蛋白，称为FADA。作者通过核糖体展示筛选MG结合DARPin，并用酵母表面展示和流式分选对荧光激活能力进行定向成熟，获得FADA-321...
本文报道了一种用于水溶液中检测爆炸物2,4,6-三硝基甲苯（TNT）的选择性无标记生物传感器。该传感器以硅藻壳生物硅为发光基底，利用其与抗TNT单链抗体片段（scFv）共价偶联后形成的免疫复合物引起光致发光（PL）猝灭的原理进行信号读出。硅藻壳是硅藻壳壁形成的纳米多孔生物硅材料，在紫外激发下可发射强可见蓝光。作者从培养的海洋硅藻Pi...
本文报道了一种基于氧化石墨烯（GO）的发光生物传感器，用于目标单链DNA（ssDNA）检测。作者合成了含羧基的铱(III)配合物，经N-羟基丁二酰亚胺（NHS）活化后，共价标记到ssDNA探针的5′氨基端，形成Ir-ssDNA探针。该探针与GO纳米片结合构成GO-Ir-ssDNA传感体系。无目标DNA时，Ir-ssDNA通过π-π堆...
埃博拉疫情对公共卫生构成严重威胁，亟需高灵敏、快速的诊断方法。本文提出一种基于发光共振能量转移（LRET）的埃博拉病毒寡核苷酸检测方法。以BaGdF5:Yb/Er上转换纳米颗粒（UCNPs）偶联互补寡核苷酸探针作为供体，以柠檬酸稳定金纳米颗粒（AuNPs）连接目标埃博拉病毒寡核苷酸作为受体。在980 nm激光激发下，UCNPs的上转...
无规卷曲胶原片段在胶原降解及相关疾病进程中具有重要作用，但现有抗体方法存在步骤繁琐、特异性和亲和力不足等问题。本文设计了一种基于氧化石墨烯（GO）的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，用于快速、特异性检测展开胶原片段。作者合成FITC标记的胶原模拟三螺旋肽（FITC-GPO，序列CPO(GPO)8G），该肽通过π-π作用和疏水作...
由于通路工程方法通常缺乏高通量筛选工具，我们开发了一种名为中间物传感器辅助推拉策略（InterSPPS）的新策略，通过引入靶向关键通路中间物的生物传感器实现通路顺序优化。作为概念验证，我们构建了 L-色氨酸（L-Trp）生物传感器，并用于优化脱氧紫罗兰素（deoxyviolacein）生物合成通路；该通路被分为两个模块，L-Trp ...
荧光激活蛋白（FAP）是一类新型生物传感器，可特异性结合小分子荧光原，并在结合后使其量子产率从接近0升至约0.5，从而实现高灵敏度荧光检测。与绿色荧光蛋白不同，FAP在未结合荧光原时不发光，因此适合活细胞中受体转运的实时监测。作者将FAP检测平台与高通量流式细胞术结合，对约34万种化合物进行筛选，发现一类能干扰荧光原与FAP结合、从...
本文开发了一种利用分选碳纳米管光学性质的生物传感器。作者合成了一种含叠氮基团的聚芴聚合物，用于从单壁碳纳米管群体中选择性提取半导体型纳米管。所得聚合物修饰纳米管通过点击化学与配体单元（生物素）偶联，并通过光致发光测量研究其与链霉亲和素靶标相互作用时的传感性能。结果表明，生物素化纳米管与链霉亲和素结合后，光致发光光谱发生明显位移；非生...
本研究提出一种基于便携式荧光计的实时、连续、非破坏性检测方法，用于监测遗传工程生物传感器植物的应激响应。作者构建了表达黄色荧光蛋白（YFP）生物报告器的拟南芥（Arabidopsis thaliana）植株，其中 YFP 受温度感应启动子 DREB2A（pDREB2A）控制。通过光纤夹固定叶片并用 GFP 荧光计测量荧光，可在热应激...
组蛋白乙酰化是表观遗传基因调控中关键的翻译后修饰机制，其状态由组蛋白乙酰转移酶（HATs）和组蛋白去乙酰化酶（HDACs）可逆调控。本文报道了一种灵敏、无标记的时分辨发光（TRL）生物传感器，用于分别连续检测 HATs 和 HDACs 的酶活性。该传感器基于乙酰化介导的肽/DNA 相互作用和铽离子/单链 DNA（Tb3+/ssDNA...
核酸序列中单碱基差异的精确识别对疾病诊断和基因突变分析至关重要，但传统探针难以区分完全匹配与单碱基错配靶标。本文报道一种基于肽核酸（PNA）和氧化石墨烯（GO）的荧光生物传感器，用于 microRNA 单碱基错配检测。FAM 标记的 PNA 探针先与 GO 形成复合物，其荧光被 GO 猝灭；加入目标 RNA 后，PNA 与靶标杂交使...
时间分辨荧光技术可通过在脉冲激发光与信号采集之间设置延迟时间，降低细胞和组织中短寿命背景发光及自发荧光的干扰。本文制备了持久发光纳米颗粒（PLNPs），并以此构建通用时间分辨荧光共振能量转移（TR-FRET）平台，用于生物传感、细胞凋亡荧光寿命成像以及细胞内半胱天冬酶-3（caspase-3）的原位寿命定量。作者将染料标记的肽或 D...
L-乳酸脱氢酶（LDH）是广泛存在于人体组织细胞内的酶，其水平升高常提示病理状态或细胞死亡。本文报道了一种基于多孔硅（pSi）共振微腔的荧光增强型光学生物传感器，用于检测 LDH。非荧光染料 resazurin 通过热碳氢化、热氢硅化和酰化反应共价固定到 pSi 表面，各修饰步骤经 FTIR 和微腔共振波长偏移确认。热碳氢化可显著提...
本研究开发了一种基于石墨烯量子点（GQDs）和芘功能化分子信标探针（py-MBs）的新型生物传感器平台，用于检测微小RNA（miRNAs）。通过引入芘，利用其与GQDs表面之间的π-π堆积作用，使py-MBs与GQDs保持足够接近，从而在GQDs与标记在py-MBs上的荧光染料之间触发特异性荧光共振能量转移（FRET），产生独特的荧...
f29 DNA聚合酶（f29DP）能够以环状DNA模板为底物，通过滚环扩增（RCA）进行多轮DNA合成，同时具有3′–5′外切活性，可消化单链DNA但不能消化双链DNA。本文提出一种生物传感工程策略，将f29DP的这两种功能与结构转换DNA适配体相结合。该策略采用由环状DNA模板、DNA适配体和预引物组成的DNA组装体。无靶标时，组...
首次提出基于多联磁性纳米颗粒-抗体偶联物（MNPs-Abs）的荧光光谱系统，用于血清 CA-125、β2-微球蛋白（β2-M）和载脂蛋白 A1（ApoA1）检测，以早期诊断卵巢癌。通过 EDC/NHS 化学将单克隆抗体共价固定于羧基化 Fe3O4 磁性纳米颗粒表面，并用 Alexa 405/532/680 标记多克隆抗体作为荧光标记...
汞离子（Hg2+）具有强毒性和环境累积性，其快速、灵敏、选择性检测对环境和人体健康至关重要。传统荧光探针常受内源色原体背景荧光干扰，难以用于复杂基质。本文报道了一种简便的一步法制备亲水且可 DNA 功能化的上转换纳米颗粒（UCNPs），并将其用作 Hg2+ 生物传感器。以油酸（OA）包覆的 NaYF4:Yb,Tm@NaYF4 纳米颗...
全细胞系统性指数富集配体进化（whole-cell SELEX）用于筛选特异性结合目标细胞的适配体。为鉴定金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）特异性DNA适配体，本研究将快速全细胞SELEX应用于单链DNA文库，并通过结合流式细胞分选（FACS）与反向SELEX，设计、筛选并发展了两类适...