肠炎沙门氏菌（Salmonella enteritidis, S. enteritidis）暴发事件持续发生，提高了公众对该食源性病原菌的关注。切口内切酶 Nb.BbvC I 对特定双链 DNA（dsDNA）具有活性，常用于生物分子检测。本研究开发了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的 S. enteritidis 生物传感器，利...
2-氧代戊二酸（2-oxoglutarate, 2-OG）是原核和真核生物中的核心代谢物与信号分子，其胞内水平随环境变化快速波动，但缺乏简便可靠的检测方法。本文报道了一种基于蓝细菌 PII 与 PipX 蛋白复合物在 2-OG 依赖下解离的 2-OG 生物传感器。将 PII 和 PipX 分别与青色荧光蛋白（CFP）或黄色荧光蛋白（...
二氧化钛（TiO2）在解毒和药物递送方面具有应用前景，但充分发挥其潜力需要与生物分子界面化以利用其分子识别功能。DNA的附着是关键问题，以往研究多集中于长双链DNA或单核苷酸，而生物传感器开发和靶向药物递送更依赖单链寡核苷酸。本文报道了荧光标记寡核苷酸与TiO2纳米颗粒的相互作用。TiO2的零电荷点（PZC）在水或醋酸缓冲液中约为6...
海洋生物荧光蛋白是开发生物传感器的潜在候选分子。本文从 Anemonia sulcata 中分离得到天然绿色荧光蛋白（wtAsGFP），并在大肠杆菌中克隆、表达和纯化其重组蛋白（rAsGFP）。作者系统研究了天然与重组 GFP 在 Cu2+、Cd2+、Pb2+ 和 Ni2+ 存在下的紫外-可见及荧光光谱行为。结果表明，两种蛋白对铜离...
快速、特异性检测病原菌仍是感染性疾病诊断的重大挑战。噬菌体可表现出属级甚至种级特异性，并已被开发用于生物传感，但利用单个噬菌体蛋白进行检测的可能性尚未被充分探索。本研究利用固定于硅片上的特定噬菌体蛋白——内溶菌 LysK 和 F11 以及细菌素 lysostaphin——与葡萄球菌结合的能力。这些蛋白对 8 株临床分离的金黄色葡萄球...
Ras-细胞外调节蛋白激酶（ERK）级联是细胞内重要信号模块，磷脂酸（PA）由磷脂酶D（PLD）和二酰甘油激酶（DGK）生成并参与调控该通路。本研究开发了一种高灵敏度PA生物传感器PASS（Phosphatidic Acid biosensor with Superior Sensitivity），用于实时监测PA的时空产生。在EG...
近年来，生物传感器在工业和科学领域快速发展。最近，一种基于交替激光激发的单分子检测方法被建立，用于定量检测转录因子。转录因子能特异性识别并结合 DNA，在基因表达调控中发挥重要作用。作者将该检测格式应用于全内反射荧光显微镜，利用固定化单分子 DNA 生物传感器检测转录因子。该方法通过双色 DNA 生物传感器两个结合位点半位点的共定位...
高血压中动脉狭窄只能源于动脉结构重塑或平滑肌收缩增强，后者可伴或不伴细胞内钙浓度（[Ca2+]i）升高。本研究利用表达 Ca2+/calmodulin FRET 生物传感器的转基因小鼠，通过皮下持续输注血管紧张素 II（Ang II，400 ng kg−1 min−1，2–3 周）建立高血压模型，并在活体麻醉小鼠中用荧光显微镜同时测...
本文报道了一种用于检测化学战剂硫芥（SM）的超灵敏荧光生物传感器，采用其单功能类似物 2-氯乙基乙硫醚（2-CEES）作为模型分析物。研究通过核磁共振、傅里叶变换红外光谱和质谱阐明了 2-CEES 对叶绿素荧光的猝灭机制：2-CEES 在温和水相中形成磺鎓/碳正离子，亲电攻击叶绿素卟啉环氮原子，导致非辐射跃迁和荧光下降。作者优化了溶...
氧化石墨烯（GO）可非共价吸附荧光标记的单链DNA探针，并在互补DNA（cDNA）存在下发生荧光增强，从而构成一种简单的荧光DNA传感器。然而，GO存在下DNA杂交究竟发生在表面还是溶液相长期不清楚，限制了传感器设计的理性优化。本文首次通过一组实验证据揭示了新的传感机制：加入的cDNA首先非特异性地置换GO表面预吸附的探针DNA，使...
将可降解基团引入合成水凝胶，可显著提高其在体外三维细胞培养和组织工程中的应用价值。常用策略是引入对基质金属蛋白酶（MMPs）敏感的可切割寡肽，使细胞能够重塑和迁移于材料中。然而，MMP家族成员超过20种，其活性受多种生化与生物物理线索在时空上调控，因此仅用重组酶在溶液中表征可降解肽的切割，难以直接反映三维细胞介导的基质重塑。为此，作...
细菌警报素ppGpp（guanosine 3′-diphosphate-5′-di(tri)phosphate）在细菌遭遇营养缺乏等应激时迅速生成，并参与 stringent response（严格反应）、基因表达、抗生素产生和毒力等过程。传统HPLC方法灵敏度有限，而有机荧光配体合成复杂且难以区分ppGpp与其他磷酸盐。本文基于C...
GFP标记蛋白常被用作研究蛋白定位与功能的生物传感器，但GFP结构域可能干扰蛋白性质。胞内重组抗体（scFv）可间接标记蛋白，但多数抗体片段在胞质还原环境中不溶。作者从合成超稳定人源scFv文库中筛选出抗微管蛋白scFv 2G4，其以GFP融合蛋白形式在哺乳动物细胞中可溶。本文报道利用2G4-GFP在固定和活细胞中标记微管。结果显示...
本文提出一种用于快速蛋白检测的新型生物传感平台，将最简单的生物分子浓缩方法之一——咖啡环形成，与高灵敏度的适配体光学检测方案相结合。该平台采用适配体信标进行信号转导：当目标分子存在时，适配体构象或杂交平衡发生变化，使荧光报告基团去淬灭并发出荧光。信号放大通过在液滴中浓缩适配体–目标复合物实现，干燥后形成咖啡环“斑点”。作者利用不同化...
本研究利用紫外-可见、荧光光谱及化学计量学方法考察氧化石墨烯（GO）、药物10-羟基喜树碱（HCPT）与牛血清白蛋白（BSA）之间的相互作用，旨在建立血清白蛋白蛋白的分析方法。结果表明，HCPT可通过π-π堆积作用简便负载于GO表面；在GO存在下，HCPT向BSA的递送效率提高，并促进HCPT与BSA的结合。采用多元曲线分辨-交替最...
本研究旨在建立用于饮用水生物膜中大肠杆菌和沙门氏菌快速检测的酶-生化（enz-bio）signature 方法。作者以脂溶性、糖苷酶和蛋白酶活性相对强弱作为识别指标，在含单一菌种及混合菌种的生物膜中比较不同酶活，确定大肠杆菌的 signature 为脂溶性<糖苷酶<蛋白酶，沙门氏菌为糖苷酶=脂溶性<蛋白酶。实验在批式反应器玻璃 co...
过去多数抗肿瘤化合物筛选在二维细胞培养中进行。该方法虽易于标准化，但细胞处于人工微环境，缺乏缺氧梯度和细胞间接触，所得结果生理意义有限，并直接影响对化疗药物抵抗等关键参数的评估。多细胞肿瘤球能维持类组织特性，更接近无血管肿瘤的体内状态。为在三维模型中实时监测细胞反应，作者将稳定表达 Grx1-roGFP2 的构建物整合到可形成球体的...
活性氧（ROS）在调控细胞黏附、铺展和迁移等过程中发挥关键作用，但其如何被限制在亚细胞局灶黏附（FA）位点并影响细胞迁移仍不清楚。本研究开发了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的生物传感器，用于在活细胞中以高灵敏度和高特异性实时监测 FA 位点的 ROS 产生。该传感器通过 FRET 效率变化反映局部氧化还原状态，从而实现对亚细胞...
本文报道了一种基于分子信标（MB）和氧化石墨烯（GO）的“开启型”荧光传感策略，用于溶液中铜离子（Cu2+）的直接检测。MB 是带有荧光基团的特殊单链 DNA，GO 是具有优异物理性质的新型纳米材料。在传感体系中，GO 作为高效荧光猝灭剂，在 MB 吸附后显著降低背景信号，使检测方法具有高灵敏度。当存在 Cu2+ 时，MB 被切割成...
同时监测活细胞内多种蛋白的转运具有重要价值，因为许多受体蛋白在同一细胞中协同发挥作用，但现有荧光标记技术限制了功能受体对的机制研究。作者将荧光激活蛋白（FAP）技术与高通量流式细胞术结合，发展出一种稳健、灵敏且通用的新型生物传感器，用于在同一细胞中研究多种转运蛋白。该模型系统采用与人β2肾上腺素受体（b2AR）融合的FAP AM2....